叶脉演化公式推导植物器官演化数学模型统一论

1、叶脉演化公式推导植物器官演化数学模型统一论    【摘要】     从植物器官演化时空位分布原则及叶脉公式的推导，论证植物每一个相对独立的器官，在纵向及横向长轴上演化数学模型统一。植物的根、茎、叶、花、果等每一个器官，均以相同的数学模型而演化。揭示出生命演化数学模型统一的深层次规律。     【关键词】  叶脉 公式 植物器官 学模型    我们确立从数学模型研究生物演化统一规律，秉承着这样的假设：达尔文的生物同源演

2、化观、张颖清教授的生物全息论，根本的问题应该是生物演化数学模型的统一问题。这种数学模型，最显然表达为生物器官演化所需要的时间、空间的有序分布。同源演化的生物器官单元，均需要有序排列的时间空间单位，简称“时空位”（space-time-unit）。时空位演化具有严格的原则，并在植物叶脉演化数学公式推导中完整表达出来。从叶脉演化公式，论证出植物器官演化数学模型的高度统一，即在纵向、横向上演化数学模型统一。    1  生物时空位演化四原则    同源演化的任何生命单元，所需要的“时空位”分布具有严格的原则1： 

3、0;  1.1  中轴时空位原则同源演化的生命单元，所需要的时空位只能有一个“中时空位”处于众多时空位的中轴核心。    1.2  偶对时空位原则总是构成对比意义上的时空位偶对，以中轴时空位为核心，向外对称分布。    1.3  时空位奇数演化原则同源演化的生命单元所需要的时空位总是奇数。    1.4  生命奇数类演化原则每一时空位内的生命演化单元，可以呈奇数，也可以呈偶数，但总是以与时空位演化相同的奇数类演化律，为本质表达。  &#

4、160; 假设任何相对独立的生命物质在统一的时空位中演化需要个时空位。如果用“0”代表1个 “中时空位”，对立存在的时空位“偶对”数是m对，分别用“A1 A2, B1 B2, C1 C2 ”表示，S，m均是自然数。笔者在相关论著中，已经推导出时空位奇数演化公式：S=2m+11此式既可表示时空位的演化，同样表示生命单元属类的演化。见图1。    图1  生物演化时空位分布图    2  叶脉演化公式    叶脉即叶片维管束所在的脉纹。叶脉演化数学公式，反映着植物演化深层次的数学模型问题。

5、据生命时空位奇数演化（见图2）。用统计学方法处理，我们假设叶脉演化有如下三原则2。    图2  叶脉演化时空位分布图    2.1  中轴演化原则任何一个叶片，都以叶的中脉为演化中心。    2.2  相对应演化原则任何叶脉，潜在演化出的两侧子叶脉，均构成一一对应关系。    2.3  等数演化原则任何叶脉，潜在演化出的两侧子叶脉数之和恒等。    每一片叶子，都有一条中轴叶脉，叫1级叶脉、主叶脉、或中脉

6、，与中时空位对应。可用数字模型1来代表，或用20m0代表。    主叶脉，又根据叶脉等数演化原则，在叶脉两侧演化出相对应的子代叶脉，叫2级叶脉。2级叶脉演化出呈相对应的m对，总数一定为偶数，用2 m表示（m是一个有限自然数）。并可与时空位偶对AA2，B1B2，C1C2对应。    同理，在以2级叶脉的每一叶脉为中脉的演化源，演化出的3级叶脉，总的子代叶脉演化数目为22 m2。4级叶脉总数为23 m3，5级叶脉总数为24m4，第n级叶脉演化的总数为2n1mn1。    设一片叶子，演化出的所有总的叶脉数（1

7、级到n级）用S表达。那么，包括中轴1级叶脉在内的所有潜在叶脉的演化数量是S，用分式表达：    Sn20m021m122m223m324m4+2n1mn1    （2m）n-12m-1    当n等于1    S1(2m)n -12m-1(2m)1-12m-11     当n等于2    S2(2m)n-12m-1(2m)2-12m-12m+1    当n等于3  &

8、#160; S3(2m)n-12m-1(2m)3-12m-14m2 +2m+1        由其式，反映第1，第2级叶脉演化的数量之和，且非常多用。它可用于计算同源演化的一、二级器官的数量之和。因为n，m都是自然数，所以，一、二级叶脉演化之和一定是奇数。公式表示如下：N2m1    即一级叶脉是条，二能叶脉是2m条。当叶脉演化到二级时，恰巧只有2m1条最清楚。它永远是个奇数项演化。与生命时空位奇数演化公式相同。如最常见的一个荷花品种，它的叶脉之和是21条。代入公式N2m1  

9、0; 21=2m1，则m解值是10（对）    说明21条叶脉，有1条是一级叶脉，20条二级叶脉。    3  植物器官演化数学模型统一    植物经历了漫长的过程演化出五大器官：根、茎、叶、花、果（内含种子）。对应着5个数学模型时空位分布。植物每一器官，都潜在着完全相同的5个数学模型时空位表达。生命每一器官及器官演化群落，在纵向、横向上演化时空位数学模型高度统一，公式均为S2m1。    3.1  纵向演化的数学模型统一变化产生着差别，对应着不同的时空位

10、。植物在演化纵向上，依次演化出五大有差别的时空位，对应五大类器官的产生：根、茎、叶、花、果。这五大时空位数学模型，却在一朵花的纵向演化上又重演出来：花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。此处的数学模型“五”，只是S2m1中一个奇数解值。此时m为2，则S2×215。如图3。    其实，植物演化的每一个相对独立的器官单元，在纵向上都潜在着同样呈奇数类演化公式S2m1。如叶脉演化，花脉演化。    图3  花朵演化时空位分布图    3.2  横向演化的数学模型统一所谓横向演化，表现在器

11、官演化在横向上的分布。如叶与花在面性脉上的横向演化。根与茎在面性年轮上的横向演化。    3.2.1  叶片、花瓣在面性脉上的横向演化数学模型统一叶片、花片，在植物演化史上是两类器官。“在植物学家的眼里，花是植物茎的变态，它只是一节缩短的枝条，在枝条上生长着变态的叶子”3。说明叶与花均同源枝条演化，花由叶演化而来。说明两者有高度的相似度。    花片、花瓣演化横向上的同模性表现在两个方面：两者均呈面性演化；叶脉与花脉在横向上演化数学模型高度统一。叶脉与花脉都以中脉为中轴向外对称演化（见图4）。包括中脉在内的两级脉数公式都符合

12、：S2m1。    图4  花脉、叶脉相同的时空位演化    3.2.2  根、茎在面性年轮上的横向演化数学模型统一植物根、茎在横向上演化高度统一。如年轮，是根、茎共同的演化时空位分布证据。在地球冷带、温带地区，树木一年生长有共同规律。“在春、夏雨水充足季节，木质细胞生长快、细胞体积大，木质演化表现出明亮的轮纹；反之，在秋冬季节雨水少，细胞生长慢、细胞小，木质演化表现出灰暗的轮纹”4。    这样，一年生年轮就表现出有规律的明、暗对应的年轮规律。每年如此，所以根、茎年轮表现出从内向外雷

13、同的明暗区交互时间律。如图5。图左半部分为甜菜根、图右半部分为杨树茎，横截面均为以中轴为中心相同的年轮演化图。其实，一个果实也符合相同的横向演化，如桃子，呈层状从内向外依次演化出与五大时空位演化对应的器官单元：核仁层、核仁皮层、硬壳层、桃肉层、桃皮层。    3.3  纵向、横向演化的数学模型统一就是说，植物每一器官在纵向与横向上演化模型统一。图3反映了花演化纵序与植物纵向的“根、茎、叶、花、果”五大时空位演化序次相同。说明花纵序是对植物纵序的重演。证明植物在纵向上演化模型高度统一。图45反映了叶和花，根与茎在横向上演化模型统一。纵向与横向均符合植物演化

14、时空位公式S2 m1。    图5  根、茎相同的年轮时空位演化    其实，每一相对独立的植物演化单元，均符合这一发现。如同源叶或花（见图6），它的叶脉演化与叶片数量的演化高度统一。花脉演化与花瓣数量演化高度统一。公式均表达为式S2 m1。公式表明，同源演化的一、二级器官，潜在演化数量永远是奇数。    图6  花瓣、叶片相同时空位演化    4  结论    植物在器官层次上的演化，符合统一的解释：任何相对独立的器官演化单元，其纵向、横向上的演化，和植物在演化历史上曾经历过的演化，在时空位上数学模型高度统一。如根、茎、叶、花、果五大植物演化器官，其纵向、横向上演化时空位数学模型高度统一，公式表达为S2 m1。从而反映着植物演化在数学模型上的统一性。    【参考文献】  1 王全