Il bambù e la matematica

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Il bambù e la matematica

Di vedere il fiore del bambù non mi è mai successo e probabilmente non mi succederà mai, perché questo evento si manifesta a scadenza matematica ed il prossimo non sarà prima del 2090.

La specie di bambù Phyllostachys Bambusoides, verso la fine degli Anni Sessanta fiorì improvvisamente. Ma la cosa misteriosa fu che le foreste sbocciarono tutte insieme, in perfetta sincronia anche se lontane fra loro migliaia di chilometri.

Gli studiosi cinesi hanno tenuto traccia di queste fioriture per secoli. Nel 999 d.C., per esempio, registrarono una fioritura dopo la quale le piante di bambù morirono, i loro semi germogliarono, e le foreste non fiorirono più fino al 1114. Dopo che la specie fu importata nel loro paese, i giapponesi documentarono nuove fioriture agli inizi del Settecento, e poi di nuovo tra il 1844 e il 1847. La fioritura avvenuta alla fine degli anni Sessanta era quindi solo la nuova esplosione di un ciclo lungo 120 anni.

Negli anni si è scoperto che esiste un certo numero di altre specie di bambù che sbocciano su cicli della durata di decenni. Una specie chiamata Bambusa Bambos fiorisce ogni 32 anni, un’altra ce ne mette 60.

Tre biologi di Harvard, ispirandosi agli studi del biologo evoluzionista Daniel Janzen, hanno cercato una spiegazione e sulla rivista Ecology Letters, hanno spiegato la loro ipotesi: i bambù avrebbero “scelto” cicli così lunghi per la propria fioritura dopo aver fatto alcuni calcoli aritmetici.

A metà degli anni 1970 Janzen propose una spiegazione della fioritura in sincronia delle piante di bambù: gli animali divorano numeri enormi di semi di bambù quindi, fiorendo contemporaneamente, il bambù diminuisce il rischio di estinzione dei semi.

Gli scienziati hanno ideato un modello matematico basandosi su quello che sappiamo della biologia dei bambù. Hanno cominciato prendendo in esame un’ipotetica foresta, in cui quasi tutte le piante fioriscono ogni anno inserendo però anche dei mutanti, con mutazioni proprio nei geni che ne regolano il tempo di fioritura.

Sviluppato il modello teorico, Carl Veller, Martin Nowak, e Charles Davis si sono resi conto che nel corso di milioni di anni le varie specie oggi esistenti dovrebbero aver moltiplicato i loro cicli di fioritura. Ed è probabile allora che lo abbiano fatto a piccoli passi. E andando a controllare i dati, la matematica del bambù sembra offrire davvero qualche promettente riscontro. Bambusoides Phyllostachys ha un ciclo di 120 anni, per esempio, che è uguale a 5 x 3 x 2 x 2 x 2. Phyllostachys nigra f. Henonis impiega sessanta di anni a fiorire, e 60 è 5 x 3 x 2 x 2. Il ciclo di 32 anni di Bambos Bambusa equivale invece a 2 x 2 x 2 x 2 x 2.

Nell’immagine è rappresentato un albero evolutivo di Bambusoides Phyllostachys e dei suoi parenti stretti. È possibile che il loro antenato comune avesse un ciclo di cinque anni e che i rispettivi cicli si siano moltiplicati per piccoli fattori lungo ogni ramo dell’albero.

Può essere solo una coincidenza che queste specie nascondano moltiplicazioni così eleganti? Veller ed i suoi colleghi hanno scoperto che i cicli sono strettamente raggruppati attorno a numeri che possono essere fattorizzati in numeri piccoli. È un modello, una ricorrenza, che non ci si aspetterebbe dal caso. Anzi, secondo i ricercatori questo test offre un’evidenza molto forte a supporto della teoria della moltiplicazione.

By | 2015-11-24T10:28:58+00:00 novembre 20th, 2015|Blog|0 Commenti

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