生命演化過程的多樣性與人工生命

生命演化過程的多樣性與人工生命


撰文|吳玶萭

在演化的過程中,生命不斷的嘗試、更新、改變、拼湊的過程中 ,創造出相當多樣的獨特生物,但若以另一個角度來看,生命所使用的規則和模式其實並沒有多少種。 

鸚鵡螺、蝸牛的殼、公羊的角都是螺旋狀;花朵與海星都是放射狀;灌木叢、肺部的支氣管、灌木叢都是分支狀的,繽紛的生命就由這些生長模式,改變其規模大小,排列組合出相當驚人的多樣性。 

而這些模式,很多都可以用數學的方式來表示。例如:樹枝的數 量、松樹毬果的鱗片、向日葵的小花、鸚鵡螺殼的螺線等,都能用費布納西數列(1123581321…)來表現其型態 。一個更具體的例子:櫻數的葉序可以「回到原位置時所繞樹枝 的圈數 」/「回到原位置時所經的葉子數 」來表示,其為2/5,而梨樹是3/8,柳樹是5/13,所有的葉序,分子與分母都是費布納西數列中兩個連續的數字。 在電腦的世界,就可以用數學的方式,來模擬各種生物的樣態, 並經由計算,表現出排列、挑選、組合的特性,便能製造出成千 上萬的變化,在電腦中產生另一個大千世界。


圖片出處|

“Nautilus Cephalopod” by Jon Pinder is licensed under CC BY-NC-ND 2.0


參考資料|

Mahlon Hoagland & Bert Dodson, 李千毅譯,觀念生物學,台 北:天下遠見,p.44-p.46。 
http://math.ymhs.tyc.edu.tw/chenyan/EltiveMath/EltMath/費波那契 數列.pdf


 

Ching
Author: Ching

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