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Botanik: Zahlenspiele im Reich der Pflanzen

Ästhetische gekreuzte Spiralmuster, regelmäßig angeordnete Blätter entlang des Stängels, die geometrische Struktur eines Tannenzapfens – Pflanzen weisen oft komplizierte Formen auf, die Biologen schon lange faszinieren. Nach und nach entschlüsseln Forscher nun dank biophysikalischer Modelle die Mechanismen, die zu diesen erstaunlichen Konstruktionen führen.
Echeveria elegans

Wen hat die Schönheit von Pflanzen nicht schon einmal berührt? Seit Jahrtausenden faszinieren die oft symmetrisch wirkenden Regelmäßigkeiten viele Menschen. Wie die Blätter – und etwas weiter gefasst jedes andere Organ – einer Pflanze angeordnet sind, beschreibt die so genannte Phyllotaxis.

Die außergewöhnlich vielfältigen Blattstellungen inspirierten etliche Künstler, wie etwa Werke der islamischen Kunst oder des Jugendstils belegen. Aber das ist noch lange nicht alles: Die botanischen Muster weisen auch erstaunliche mathematische Eigenschaften auf, deren biologischen Ursprung Wissenschaftler jetzt allmählich entschlüsseln …

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Formen der Mathematik

Die Mathematik ist ein erstaunlich vielfältiges Fach und zeigt sich in den verschiedensten Formen: Lesen Sie von den bunten Fraktalen der Mandelbrotmenge, einer Einstein-Kachel, die den Boden mit erstaunlichen, lückenlosen Mustern versieht oder den Falten eines zerknitterten Papiers. Diese unterschiedlichen Strukturen bergen spannende mathematische Eigenschaften, die Fachleute in den letzten Jahren entdeckt und zum Staunen gebracht haben. Darüber hinaus stellen wir die Frage, warum Kieselsteine oval sind und zeigen Ihnen, nach welchen Regeln die faszinierenden Sandzeichnungen auf dem südpazifischen Archipel Vanuatu entstehen.

Gehirn&Geist – Intelligent ohne Gehirn

Ob Pflanzen, Pilze oder Einzeller – selbst einfachste Organismen lernen und lösen Probleme, um zu überleben. Und dies ist nicht an ein Gehirn oder an Nervenzellen gekoppelt! Des Weiteren erklärt der Neurophysiologe Andreas Draguhn, ob alle Lebewesen denken können und welche Voraussetzungen sie dazu unbedingt mitbringen müssen. Außerdem berichten wir, warum die Natur, und besonders ihre Geräusche, auf uns gesundheitsfördernd wirken. Was löst chronischen Juckreiz, der Menschen in den Wahnsinn treiben kann, aus? Führt die Klimakrise zur Solidarität in der Gesellschaft oder gewinnt die Abschottung die Oberhand? Wie erklärt sich das Wahlverhalten in Deutschland und anderen europäischen Ländern? Kann digitale Desinformation durch Fake News den Ausgang von freien Wahlen beeinflussen?

Spektrum Kompakt – Ab nach draußen! - Warum Natur uns glücklich macht

Sprudelnde Gewässer, rauschende Baumkronen sowie Vogelgezwitscher lindern Stress und steigern das Wohlbefinden. Die positiven Auswirkungen der Natur auf die Psyche sind weitläufig und vielschichtig. Doch profitieren nicht nur berufstätige Erwachsene von regelmäßigen Aufenthalten in der Natur.

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