Patrones en la naturaleza para niños
Los patrones en la naturaleza son formas que se repiten de manera regular y ordenada en el mundo que nos rodea. Puedes ver estos patrones en muchos lugares, desde las nubes hasta las hojas de los árboles. A veces, incluso podemos explicarlos usando las matemáticas.
Algunos ejemplos de patrones naturales son las formas simétricas, los árboles que se ramifican, las espirales de las conchas, las curvas de los ríos (llamadas meandros), las olas del mar, la espuma, los mosaicos que forman algunas estructuras, las grietas en el suelo y las rayas de los animales. La idea de estudiar estos patrones ha ido creciendo y mejorando con el tiempo.
Contenido
¿Quiénes estudiaron los patrones naturales?
Los primeros pensadores griegos
Los primeros en interesarse por estos patrones fueron los filósofos de la Antigua Grecia. Pensadores como Platón, Pitágoras y Empédocles intentaron encontrar un orden en la naturaleza. Platón creía que los patrones que vemos son copias imperfectas de formas ideales. Pitágoras pensaba que los patrones se basaban en números y armonías, como las de la música.
Científicos importantes y sus descubrimientos
A lo largo de la historia, muchos científicos han estudiado los patrones naturales:
- En el siglo XIX, el físico belga Joseph Plateau investigó las películas de jabón. Descubrió que siempre forman la superficie más pequeña posible, algo que llamó "superficie mínima".
- El biólogo y artista alemán Ernst Haeckel dibujó muchos organismos marinos, destacando sus formas simétricas.
- El biólogo escocés D'Arcy Thompson fue pionero en estudiar cómo crecen las plantas y los animales. Demostró que ecuaciones sencillas pueden explicar el crecimiento en espiral, como el de los cuernos o las conchas.
- En el siglo XX, el matemático británico Alan Turing propuso cómo se forman los patrones de manchas y rayas en los animales, como las de una cebra o un leopardo.
- El biólogo húngaro Aristid Lindenmayer y el matemático franco-estadounidense Benoît Mandelbrot mostraron cómo las matemáticas de los fractales pueden describir el crecimiento de las plantas.
¿Cómo se explican los patrones?
Las matemáticas, la física y la química nos ayudan a entender los patrones de la naturaleza a diferentes niveles. En los seres vivos, los patrones se explican por procesos biológicos como la selección natural, que favorece las características que ayudan a sobrevivir. También se usan modelos por computadora para simular y entender cómo se forman muchos patrones.
Ejemplos de patrones en la naturaleza
La secuencia de Fibonacci
En el año 1202, el matemático Leonardo Fibonacci presentó una famosa secuencia de números en su libro Liber Abaci. Esta secuencia, llamada Sucesión de Fibonacci, aparece en muchos lugares de la naturaleza. Por ejemplo, el número de pétalos de una flor o la disposición de las semillas en un girasol a menudo siguen esta secuencia.
El crecimiento y las formas
D'Arcy Wentworth Thompson publicó en 1917 su famoso libro On Growth and Form (Sobre el crecimiento y la forma). En él, explicó cómo la disposición de las hojas en un tallo (llamada filotaxis) y el crecimiento en espiral de las plantas están relacionados con la secuencia de Fibonacci. Demostró que ecuaciones simples pueden describir el crecimiento complejo de los cuernos de los animales y las conchas marinas.
Las burbujas de jabón
El físico belga Joseph Plateau estudió las burbujas de jabón y la espuma. Descubrió las Leyes de Plateau, que explican cómo se organizan las burbujas en la espuma para formar las estructuras más estables.
La proporción áurea
El psicólogo alemán Adolf Zeising sugirió que la proporción áurea (un número especial que es aproximadamente 1.618) se encuentra en la forma en que se organizan las partes de una planta, en los esqueletos de los animales y en la forma de los cristales.
La simetría en los organismos
Ernst Haeckel hizo muchas ilustraciones de organismos marinos, como los radiolaria, para mostrar la belleza de sus simetrías.
Los copos de nieve
El fotógrafo estadounidense Wilson Bentley tomó la primera fotografía de un copo de nieve en 1885. Cada copo de nieve es único, pero todos muestran una hermosa simetría hexagonal.
La formación de manchas y rayas
En 1952, Alan Turing escribió un artículo donde explicó cómo ciertos procesos químicos en los seres vivos podrían crear patrones de manchas y rayas en los animales, como las de un leopardo o una cebra.
Los sistemas L y los fractales
En 1968, el biólogo Aristid Lindenmayer desarrolló los Sistema-L, un tipo de "gramática" que se usa para modelar cómo crecen las plantas de forma fractal. Los fractales son formas geométricas que se repiten a diferentes escalas, como las ramas de un árbol o las hojas de un helecho. En 1975, Benoît Mandelbrot popularizó el concepto de fractal en las matemáticas.
Galería de imágenes
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Un copo de nieve ampliado por microscopio nos revela la simetría de sus brazos.
Véase también
En inglés: Patterns in nature Facts for Kids
