4.07 亿年前的植物化石中叶子的不寻常排列使科学家对植物进化的理解变得更加复杂。
今天生活的大多数陆地植物都有螺旋图案，涉及著名的斐波那契数字序列。由于螺旋结构非常常见，科学家们认为这些图案一定是在一些最早的陆地植物中进化而来的。但是这种古老植物的叶子，是已知最早长出叶子的植物群之一的成员，排列成无法用斐波那契数列描述的螺旋状研究人员在 6 月 16 日报告科学。
这项研究“帮助我们了解植物多样性是如何产生的”，纽约市纽约植物园实验室研究主任、植物学家芭芭拉·安布罗斯（Barbara Ambrose）说，她没有参与这项研究。
在斐波那契数列中，每个数字都是前两个数字的总和：1、1、2、3、5、8、13 等。植物中涉及斐波那契数的螺旋的例子可以在一些多肉植物的叶子、松果的苞片和在许多其他植物中（序列号：2002 年 8 月 27 日）。
在具有螺旋形叶子图案的植物中，所有叶子都可以通过一组从中心顺时针螺旋延伸的曲线以及一组逆时针螺旋延伸的曲线来描述。如果顺时针和逆时针曲线的数字都是斐波那契数列中的数字，则称为斐波那契螺旋。
科学家不确定为什么大多数现代植物采用斐波那契螺旋，但这可能会有所帮助叶子或其他植物部分之间（SN: 7/21/07）。这些模式也可能源于生长素（一种植物生长激素）的分布。
在这项新研究中，爱丁堡大学的古植物学家桑迪·赫瑟林顿（Sandy Hetherington）和同事研究了灭绝物种的化石。紫苑木是石松类植物的一员，该类植物还包括现代的俱乐部苔藓。
这些化石取自雷尼燧石，这是位于苏格兰阿伯丁郡的一处大约 4 亿年前的沉积岩矿床，其中包含一些保存极其完好的最早的陆地植物化石。 1969年，研究人员收集了数百张横截面图像麦基艾化石和周围的岩石。 Hetherington 的团队以数字方式将横截面重建为原始植物的 3D 表示。
四种重建植物中的两种在其叶子排列中表现出非斐波那契螺旋。两种植物都有八个逆时针螺旋（斐波那契数）。但其中一个有七个顺时针螺旋，另一个有九个，这两个都不是斐波那契数。
另外两种植物上的叶子根本不是螺旋状生长的，而是沿着茎呈一系列堆叠的环状。
研究合著者、爱尔兰科克大学古生物学家霍莉-安妮·特纳 (Holly-Anne Turner) 表示：“考虑到斐波那契螺旋在今天以及后来的植物化石记录中的普遍存在，我们肯定会期待斐波那契螺旋的出现。”这麦基艾这些化石早于第二个最早的石松类化石，显示非斐波那契螺旋上升了近 5000 万年。
石松类植物的叶子与其他类型植物的叶子是分开进化的，但一些现代石松类植物确实表现出斐波那契螺旋。植物学家、弗吉尼亚州阿珀维尔橡树泉花园基金会主席彼得·克兰（Peter Crane）没有参与这项研究，他说，这表明螺旋模式可能在不同的植物谱系中分别进化。
麦基艾安布罗斯指出，这只是一个物种。尽管化石记录并不完整，但重建其他早期植物可以为这些螺旋在自然界中如何进化提供更多线索。
特纳说，新的计算技术还意味着值得重新审视几十年前手工分析的化石。借助可以从计算机模拟中收集的大量信息和细节，“你可以找到一些真正很棒的东西。”
