许多吐花植物的叶脉不是一条条孤独的线，而是会相互集结，围成一个个小圈，造成像网一样的结构。然则，科学家尚不十足清醒这些网状叶脉图样有着奈何的几何结构和造成经过。
在一项于近期发表在《当然·通信》的商讨中，一个商讨团队发现，在一种名为镜面草（Pilea peperomioides）的常见植物中，荫藏着一种被称为沃罗诺伊图（Voronoi diagram）的几何图样；这些图样或能揭示某些叶脉是怎样造成的。
像分学区一样分一派叶子
沃罗诺伊图是一种用于将空间分裂为不同区域的几何图。在这么的图中，一个平面会围绕一组点被分裂红不同区域，使得每个区域内的任性位置，都离该区域对应的“中心点”最近，而不是离其他区域的“中心点”最近。
几个世纪以来，沃罗诺伊图已经被用于各式哄骗场景。例如，在城市见识中，东说念主们就常使用这一念念维来见识做事领域。例如来说，在把一个城镇分裂为不同学区时，沃罗诺伊图不错确保：住在某个学区内的扫数学生，到本学区学校——也等于本区域的中心点的距离，都比到其他任何学校——也等于其他区域的中心点更近。
肖似沃罗诺伊图的图样也出当今当然界的其他所在，例如长颈鹿外相上的花纹，以及蜻蜓翅膀上的线索图案。不外，这里的要道词是“肖似”。因为在着实的沃罗诺伊图中，这种嵌入图案必须绕着一组点生成；而在当然界中，这些图案常衰退明确的中心点。
然则，在新的商讨中，商讨东说念主员在镜面草——这种原产于中国云南和四川的植物中，发现了一个例外。
一个自然的沃罗诺伊图
镜面草是一种多年生植物。它圆而扁平的叶片上，散播着一些被称为排水器的小闲静。每一个排水器周围都环绕着成环的网状叶脉，从而造成了一种嵌入图案。这种图案激勉了商讨东说念主员的意思意思，沙巴体育世界杯中国官网首页通过几何画图和统计测验镜面草叶片上的孔隙和叶脉的位置，商讨东说念主员发现了一种当然造成的、典型的沃罗诺伊图。
显豁微镜下的镜面草叶片。（图/Zheng et al. / Nature Communications）
随后，商讨团队运行寻找这种图案可能是怎样发育造成的。他们找到了计较机科学家Przemysław Prusinkiewicz。Prusinkiewicz已做贸易讨叶脉图样的造成长达几十年之久。他们一都推导出了镜面草叶片中围绕中心排水器而造成的环状叶脉的“当然算法”。
牛牛游戏中国2026世界杯官网对于肖似叶脉怎样造成，传统解说是“渠限化”：在这照旧过中，植物发育激素滋长素会在叶片均分支膨大，造成树状的运载通说念收集，而这些通说念最终会变成叶脉。然则，渠限化无法产生叶脉与排水器之间的沃罗诺伊联系。
左： 镜面草（Pilea peperomioides）圆而扁平的叶片。右： 一个沃罗诺伊图的计较机模子，形色了叶片中央的排水器以及环状网状叶脉。（图/Nick Wurm/CSHL）
于是，商讨东说念主员张开了计较机模拟，他们发现，跟着镜面草叶片发育，滋长素波会从每一个排水器向外放射，相互碰撞后造成界限波前，而这些波前最终会变成主要叶脉。
从叶脉到工程
这项商讨标明，植物固然无法像东说念主类那样明确地测量距离，但它们不错依靠局部的生物相互作用，来终了相同的沃罗诺伊图。
另外，这一发现可能在植物生物学除外产贸易旨。曩昔，对于叶脉的商讨已经匡助校正了太阳能板、电子电路和灌溉系统等工夫，因为这些商讨促使工程师再行念念考分流派统该怎样优化。
商讨东说念主员示意，还需要更多商讨来笃定为什么镜面草叶片会撤职这种图案。一种可能性是，沃罗诺伊图让隆重运载水分的主要叶脉尽可能辨别排水器，因为排水器是水分流失最强的位置，因此叶脉可能会倾向于不要平直集合水分挥发终点快的位置。
商讨东说念主员但愿，对这一称心的探索大致匡助咱们表示植物如安在当然界中科罚复杂问题。表示这极少，也许能为咱们意志进化、发育乃至人命本人背后的数学规定，提供一个新的框架。
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封面图&首图：Nick Wurm/CSHL沙巴体育世界杯中国官网首页
