El diseño esta presente en todas las cosas de la naturaleza. Cuando observamos una margarita (chrysantemum leucanthemun) lo primero que nos llama la atención es el brillante color amarillo de su flor y su agradable aroma. Pero en una segunda mirada quedamos fascinados al descubrir los patrones de espirales dobles de su flor.¿Pero por qué espirales?
Más del 80% de las cerca de 250,000 especies de plantas superiores tienen filotaxis espiral. Lo notable del patrón espiral es que con independencia de la especie el ángulo de rotación más común es de 137.5°. Los patrones foliares y florales tienen propiedades geométricas fascinantes que los conectan con uno de los más antiguos principios relativos a las proporciones armónicas, descubierto y aplicado por los antiguos griegos en su arquitectura y arte, “la razón áurea”.
Supongamos que deseamos dividir un rectángulo en un cuadrado y un rectángulo menor, de manera que el rectángulo menor tenga las mismas proporciones que el inicial. ¿Cuál es la proporción?. Los griegos encontraron la respuesta, (√5-1)/2, para ellos era la proporción perfecta. Si aplicamos este procedimiento a un circulo y queremos dividir el perímetro en dos partes cuya proporción sea la misma que entre la circunferencia y la sección menor. El ángulo resultante es 137.5°.
Hojas y flores parecen seguir un diseño maestro de espirales y ángulos áureos como las piezas del reloj de la naturaleza. La zona de crecimiento de una planta se denomina meristema y es donde tiene lugar el desarrollo celular. A medida que el meristema crece aparecen los primordios, unas pequeñas protuberancias que dan origen a hojas, flores y ramas. Los patrones de crecimiento están determinados por el lugar donde se forman los primordios y conforme la planta crece la posición de los sucesivos primordios trazan los patrones espirales que observamos. No se conocen cuales son los mecanismos biológicos involucrados en la formación de estos patrones regulares, lo que sabemos es que de alguna forma los complejos mecanismos celulares que tienen lugar en el meristema se “auto-organizan” para formar primordios según un patrón particular.
La auto-organización es el mecanismo mediante el cual la naturaleza crea sus diseños. Los patrones regulares que observamos en la naturaleza han intrigado a los científicos desde hace siglos. En 1610, Johannes Kepler estaba maravillado por la geometría regular de los cristales de hielo en los copos de nieve. Kepler asumió que la naturaleza debe poseer un poder inherente para crear estas formas al cual denomino “facultas formatrix”. A inicios de 1950, Alan Turing propuso que la formación de patrones complejos no requerían de mecanismos elaborados y que un conjunto de leyes fundamentales pueden dar origen a una gran variedad de patrones.
No sabemos por que la naturaleza prefiere uno patrones más que otros ni conocemos los mecanismos involucrados en la formación y selección de estos. Las plantas prefieren las espirales al igual que las galaxias, las colonias de bacterias crecen al igual que lo hacen las ciudades, las costas son fractales al igual que las redes eléctricas, en fin, hasta en una taza de café podemos observar los misterios de la turbulencia.
La naturaleza se nos presenta como un gran tapete de patrones regulares y los secretos de su diseño están aún por descubrir.
