Modélisation du nombre d’or chez les plantes
Publié le 06/05/2024
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Nombre d'or
par Mabinty Falil Doumbouya
Modélisation du nombre d’or chez les plantes
En général, l'évolution des plantes est la réponse des facteurs environnementaux tels que
la lumière du soleil, de l'eau.
La croissance des arbres, des plantes, des graines et des fleurs met en oeuvre le nombre
d'or dans la disposition en spirale et en angle des feuilles le long de la tige, dans le nombre
des pétales, dans la ramification et ainsi de suite .
Cet article nous propose une mise en commun du nombre d'or et de ces phénomènes
naturels.
L'objectif est d'obtenir des modèles d'arbres, de fleurs et de fruits en tant que
motifs naturels générés par les caractéristiques du nombre d'or ainsi prouver que les
plantes font des mathématiques.
Mots-clés : Nombre d'or ; Morphologie végétale ; Modélisation des plantes
En termes de branches, de feuilles, de fleurs, d'arbres ou encore de buissons, les plantes
diffèrent par leur forme.
Leur rapport longueur/largeur est proche du nombre d'or noté Φ
dont la valeur approchée vaut :
Φ = ( 1+√5)/2= 1,618 ou Φ= (1-√5)/2 = 0,618
Ce nombre d'or peut également s'écrire sous la forme d'une suite de Fibonacci dont la
particularité est la somme des deux précédents F(n+1)=F(n)+F(n-1) et dont les premiers
termes sont :
1, 1, 2, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, …
Cette proportion dite magique est presque omniprésente et est une caractéristique
essentielle des plantes.
Elle a une grande importance en biologie et est un phénomène
courant au sein de la croissance des plantes.
Ces règles de morphologie végétale seront donc utilisées pour générer une variété
différentes des modèles de plantes afin d'obtenir des modèles naturels.
Modélisation et morphologie des plantes :
Il s'agit d'étudier et de décrire les caractéristiques de la structure des plantes.
On utilisera principalement la morphologie comparative qui est la plus adaptée pour
élucider les points communs et convergences de la variation naturelle.
Des botanistes et des experts en informatique vont utiliser des algorithmes pour concevoir
la structure aussi complexe qu'elle puisse être en 3D des plantes en utilisant le L-système,
et la méthode fractale qui consiste à utiliser une fonction d'autosimilarité .
Pour cela, il faut
saisir un angle de ramification, le nombre de branches dans chaque tige ,le rapport de taille
entre les branches et les tiges principales.
Grâce aux systèmes Lindenmayer ( L-systèmes),
on a pu dessiner des herbes et des forêts en utilisant un ensemble de petits disques du
système de particules pour représenter les feuilles à partir de croquis faits à main levée.
Le nombre d'or chez les plantes
L'environnement et l'emplacement géographique contribuent certes à l'évolution des
plantes mais d'autres règles seront retrouvées ici :
●
Φ dans les branches
》Des motifs à axe unique tels que pour des peupliers ou des pins qui résultent d'une tige
principale plus élevée que les branches inférieures.
Cela rend la forme de la plante droite
et haute (fig 1.a).
Les arbres principales ont 6 branches ou olus et une direction de croissance, l'angle entre
deux voisins est de 135° et l'angle entre la tige principale et chaque branche est proche de
34,4° qui correspond à un angle d'or de 90 : (90-34,4)/90=0,618 = Φ
Dans 20 peupliers, 79% des branches satisfont à la règle du nombre d'or.
Cet angle peut-être avantageux pour les feuilles d'absorber la lumière et d'optimiser le taux
de photosynthèse.
》Des motifs à multi-axes tels que les camphriers et les poiriers, leurs branches terminales
cessent de croître après une période et se font remplacer par des sous-branches qui
reprennent la relève....
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