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1、叶脉演化公式推导植物器官演化数学模型统一论 【摘要】 从植物器官演化时空位分布原则及叶脉公式的推导,论证植物每一个相对独立的器官,在纵向及横向长轴上演化数学模型统一。植物的根、茎、叶、花、果等每一个器官,均以相同的数学模型而演化。揭示出生命演化数学模型统一的深层次规律。 【关键词】 叶脉 公式 植物器官 学模型 我们确立从数学模型研究生物演化统一规律,秉承着这样的假设:达尔文的生物同源演
2、化观、张颖清教授的生物全息论,根本的问题应该是生物演化数学模型的统一问题。这种数学模型,最显然表达为生物器官演化所需要的时间、空间的有序分布。同源演化的生物器官单元,均需要有序排列的时间空间单位,简称“时空位”(space-time-unit)。时空位演化具有严格的原则,并在植物叶脉演化数学公式推导中完整表达出来。从叶脉演化公式,论证出植物器官演化数学模型的高度统一,即在纵向、横向上演化数学模型统一。 1 生物时空位演化四原则 同源演化的任何生命单元,所需要的“时空位”分布具有严格的原则1:
3、0; 1.1 中轴时空位原则同源演化的生命单元,所需要的时空位只能有一个“中时空位”处于众多时空位的中轴核心。 1.2 偶对时空位原则总是构成对比意义上的时空位偶对,以中轴时空位为核心,向外对称分布。 1.3 时空位奇数演化原则同源演化的生命单元所需要的时空位总是奇数。 1.4 生命奇数类演化原则每一时空位内的生命演化单元,可以呈奇数,也可以呈偶数,但总是以与时空位演化相同的奇数类演化律,为本质表达。
4、160; 假设任何相对独立的生命物质在统一的时空位中演化需要个时空位。如果用“0”代表1个 “中时空位”,对立存在的时空位“偶对”数是m对,分别用“A1 A2, B1 B2, C1 C2 ”表示,S,m均是自然数。笔者在相关论著中,已经推导出时空位奇数演化公式:S=2m+11此式既可表示时空位的演化,同样表示生命单元属类的演化。见图1。 图1 生物演化时空位分布图 2 叶脉演化公式 叶脉即叶片维管束所在的脉纹。叶脉演化数学公式,反映着植物演化深层次的数学模型问题。
5、据生命时空位奇数演化(见图2)。用统计学方法处理,我们假设叶脉演化有如下三原则2。 图2 叶脉演化时空位分布图 2.1 中轴演化原则任何一个叶片,都以叶的中脉为演化中心。 2.2 相对应演化原则任何叶脉,潜在演化出的两侧子叶脉,均构成一一对应关系。 2.3 等数演化原则任何叶脉,潜在演化出的两侧子叶脉数之和恒等。 每一片叶子,都有一条中轴叶脉,叫1级叶脉、主叶脉、或中脉
6、,与中时空位对应。可用数字模型1来代表,或用20m0代表。 主叶脉,又根据叶脉等数演化原则,在叶脉两侧演化出相对应的子代叶脉,叫2级叶脉。2级叶脉演化出呈相对应的m对,总数一定为偶数,用2 m表示(m是一个有限自然数)。并可与时空位偶对AA2,B1B2,C1C2对应。 同理,在以2级叶脉的每一叶脉为中脉的演化源,演化出的3级叶脉,总的子代叶脉演化数目为22 m2。4级叶脉总数为23 m3,5级叶脉总数为24m4,第n级叶脉演化的总数为2n1mn1。 设一片叶子,演化出的所有总的叶脉数(1
7、级到n级)用S表达。那么,包括中轴1级叶脉在内的所有潜在叶脉的演化数量是S,用分式表达: Sn20m021m122m223m324m4+2n1mn1 (2m)n-12m-1 当n等于1 S1(2m)n -12m-1(2m)1-12m-11 当n等于2 S2(2m)n-12m-1(2m)2-12m-12m+1 当n等于3 &
8、#160; S3(2m)n-12m-1(2m)3-12m-14m2 +2m+1 由其式,反映第1,第2级叶脉演化的数量之和,且非常多用。它可用于计算同源演化的一、二级器官的数量之和。因为n,m都是自然数,所以,一、二级叶脉演化之和一定是奇数。公式表示如下:N2m1 即一级叶脉是条,二能叶脉是2m条。当叶脉演化到二级时,恰巧只有2m1条最清楚。它永远是个奇数项演化。与生命时空位奇数演化公式相同。如最常见的一个荷花品种,它的叶脉之和是21条。代入公式N2m1
9、0; 21=2m1,则m解值是10(对) 说明21条叶脉,有1条是一级叶脉,20条二级叶脉。 3 植物器官演化数学模型统一 植物经历了漫长的过程演化出五大器官:根、茎、叶、花、果(内含种子)。对应着5个数学模型时空位分布。植物每一器官,都潜在着完全相同的5个数学模型时空位表达。生命每一器官及器官演化群落,在纵向、横向上演化时空位数学模型高度统一,公式均为S2m1。 3.1 纵向演化的数学模型统一变化产生着差别,对应着不同的时空位
10、。植物在演化纵向上,依次演化出五大有差别的时空位,对应五大类器官的产生:根、茎、叶、花、果。这五大时空位数学模型,却在一朵花的纵向演化上又重演出来:花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。此处的数学模型“五”,只是S2m1中一个奇数解值。此时m为2,则S2×215。如图3。 其实,植物演化的每一个相对独立的器官单元,在纵向上都潜在着同样呈奇数类演化公式S2m1。如叶脉演化,花脉演化。 图3 花朵演化时空位分布图 3.2 横向演化的数学模型统一所谓横向演化,表现在器
11、官演化在横向上的分布。如叶与花在面性脉上的横向演化。根与茎在面性年轮上的横向演化。 3.2.1 叶片、花瓣在面性脉上的横向演化数学模型统一叶片、花片,在植物演化史上是两类器官。“在植物学家的眼里,花是植物茎的变态,它只是一节缩短的枝条,在枝条上生长着变态的叶子”3。说明叶与花均同源枝条演化,花由叶演化而来。说明两者有高度的相似度。 花片、花瓣演化横向上的同模性表现在两个方面:两者均呈面性演化;叶脉与花脉在横向上演化数学模型高度统一。叶脉与花脉都以中脉为中轴向外对称演化(见图4)。包括中脉在内的两级脉数公式都符合
12、:S2m1。 图4 花脉、叶脉相同的时空位演化 3.2.2 根、茎在面性年轮上的横向演化数学模型统一植物根、茎在横向上演化高度统一。如年轮,是根、茎共同的演化时空位分布证据。在地球冷带、温带地区,树木一年生长有共同规律。“在春、夏雨水充足季节,木质细胞生长快、细胞体积大,木质演化表现出明亮的轮纹;反之,在秋冬季节雨水少,细胞生长慢、细胞小,木质演化表现出灰暗的轮纹”4。 这样,一年生年轮就表现出有规律的明、暗对应的年轮规律。每年如此,所以根、茎年轮表现出从内向外雷
13、同的明暗区交互时间律。如图5。图左半部分为甜菜根、图右半部分为杨树茎,横截面均为以中轴为中心相同的年轮演化图。其实,一个果实也符合相同的横向演化,如桃子,呈层状从内向外依次演化出与五大时空位演化对应的器官单元:核仁层、核仁皮层、硬壳层、桃肉层、桃皮层。 3.3 纵向、横向演化的数学模型统一就是说,植物每一器官在纵向与横向上演化模型统一。图3反映了花演化纵序与植物纵向的“根、茎、叶、花、果”五大时空位演化序次相同。说明花纵序是对植物纵序的重演。证明植物在纵向上演化模型高度统一。图45反映了叶和花,根与茎在横向上演化模型统一。纵向与横向均符合植物演化
14、时空位公式S2 m1。 图5 根、茎相同的年轮时空位演化 其实,每一相对独立的植物演化单元,均符合这一发现。如同源叶或花(见图6),它的叶脉演化与叶片数量的演化高度统一。花脉演化与花瓣数量演化高度统一。公式均表达为式S2 m1。公式表明,同源演化的一、二级器官,潜在演化数量永远是奇数。 图6 花瓣、叶片相同时空位演化 4 结论 植物在器官层次上的演化,符合统一的解释:任何相对独立的器官演化单元,其纵向、横向上的演化,和植物在演化历史上曾经历过的演化,在时空位上数学模型高度统一。如根、茎、叶、花、果五大植物演化器官,其纵向、横向上演化时空位数学模型高度统一,公式表达为S2 m1。从而反映着植物演化在数学模型上的统一性。 【参考文献】 1 王全
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