从叶脉演化公式推导植物器官演化数学模型统一论

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1、从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”（spac

2、e-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〕：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

3、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。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Ｓ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“A1A2,B1B2,C1C2……”表示，S，m均是自然数。笔者在相关论着中，已经推导出时空位奇数演化公式：S=2m+1〔1〕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。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

4、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，与中时空位Ｏ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2m表示（m是一个有限自然数）。并可与时空位偶对A１A2，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

5、叶脉，总的子代叶脉演化数目为22m2。4级叶脉总数为23m3，5级叶脉总数为24m4……，第n级叶脉演化的总数为2n－1mn－1。设一片叶子，演化出的所有总的叶脉数（1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：Sn＝20m0＋21m1＋22m2＋23m3＋24m4+……+2n－1mn－1＝（2m）n-12m-1当n等于1S1＝(2m)n-12m-1＝(2m)1-12m-1＝1①当n等于2S2＝(2m)n-12m-1＝(2m)2-12m-1＝2m+1②当n等于3S3＝(2m)n-12m-1＝(2m)3-12m-1＝4m2+2m+1③……　　　　　

6、　　　　　　　　　由其式②，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：N＝2m＋1即一级叶脉是１条，二能叶脉是2m条。当叶脉演化到二级时，恰巧只有2m＋1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N＝2m＋121=2m＋1，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

7、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S＝2m＋1。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。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