O que são padrões?
Ao nosso redor, vemos uma grande diversidade de seres vivos, do microscópico ao gigantesco, do simples ao complexo, de cores brilhantes a opacas. Uma das coisas mais intrigantes que vemos na natureza são os padrões. Tendemos a pensar em padrões como sequências ou designs ordenados e que se repetem. Mas também podemos pensar em padrões como qualquer coisa que não seja aleatória.
Por exemplo, reconhecemos as manchas em uma girafa como um padrão, mas eles não são regulares e nenhuma das manchas tem o mesmo tamanho ou formato. No entanto, outros padrões são ordenados, como pode ser visto na simetria de uma estrela do mar ou de um floco de neve.
Tipos de padrões: simetria
Biólogos, matemáticos, químicos, físicos, artistas e muitos outros estudam e apreciam os padrões. Vamos dar uma olhada em alguns dos diferentes tipos de padrões para ajudá-lo a apreciá-los também.
Simetria é quando os diferentes lados de algo são semelhantes. Esses reflexos podem ser imagens espelhadas com apenas dois lados, como os dois lados de nossos corpos; podem ser simétricos em vários lados, como o interior de uma maçã cortada ao meio; ou podem ser simétricos em todos os lados, como as diferentes faces de um cubo.
Entendemos a simetria muito bem em organismos vivos porque é uma função de seu ambiente. Para manter o equilíbrio, precisamos ter uma estrutura corporal simétrica para não cair por causa do peso desequilibrado. O que não entendemos muito bem é a simetria em coisas não vivas. Os flocos de neve têm simetria sêxtupla, mas não está claro por que isso ocorre. Da mesma forma, o respingo de uma gota d’água também é simétrico e, embora bonito, ainda é um tanto misterioso.
Fractais e espirais
Fractais são os padrões «sem fim» que se repetem indefinidamente à medida que o padrão é iterado em uma escala infinitamente menor. Vemos esse tipo de padrão em árvores, rios, montanhas, conchas, nuvens, folhas, relâmpagos e muito mais.
As espirais são outro padrão comum na natureza que vemos com mais frequência nos seres vivos. Pense nos chifres de uma ovelha, na casca de um náutilo e na colocação das folhas ao redor de um caule. Um tipo especial de espiral, a espiral logarítmica , é aquela que fica menor à medida que avança. Vemos esse padrão em furacões, galáxias e algumas conchas.
Padrões e mosaicos de Fibonacci
Você pode ter ouvido falar da sequência de Fibonacci , que é a sequência de números que vai 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21.. . e assim por diante. Cada número é a soma dos dois números anteriores; por exemplo 1 + 1 = 2; 1 + 2 = 3; 3 + 5 = 8; etc.
Como isso funciona na natureza? Vemos que algumas plantas exibem um padrão Fibonacci, como os galhos de uma árvore. Você começa com o ramo principal na parte inferior; ele se divide para que você tenha dois; ele se divide novamente para que você tenha 3 e assim por diante.
A árvore genealógica dentro de uma colônia de abelhas também exibe um padrão Fibonacci. O zangão na colônia choca de um ovo não fertilizado, então ele tem apenas um pai (1, 1 …). Mas tem dois avós porque as rainhas e operárias que produzem esses ovos têm dois pais (1, 1, 2 …). Portanto, tem três bisavós (1, 1, 2, 3 …) e assim por diante. O raciocínio por trás da sequência de Fibonacci na natureza pode ser um dos menos compreendidos de todos os padrões.
Tesselações são padrões formados por cubos ou ladrilhos repetidos. Isso também pode ocorrer com coisas vivas e não vivas. Por exemplo, vemos tesselações em padrões de cubo de cristal, um favo de mel, uma carapaça de tartaruga, escamas de peixe, abacaxis, células vegetais, lama rachada e até teias de aranha. Tesselações vêm em todos os tamanhos, formas, cores e organizações diferentes. Dentro do padrão, as tesselações não precisam ser do mesmo tamanho e formato, mas muitas são. Independentemente de sua regularidade, eles ainda possuem uma organização geométrica que os diferencia.
Tipos de padrões de linhas
Vamos falar sobre padrões de linha. Podemos ver ondulações de distúrbios como ondas de ar e água. Eles criam belos padrões de linhas que seguem na mesma direção. E as próprias ondas também têm padrões. Pense no movimento para cima e para baixo de estar em um barco.
Meandros são padrões de linha que não têm necessariamente uma ordem, mas ainda exibem um padrão. Pense em um rio errante, uma cobra deslizando pela estrada ou os caminhos hipnotizantes ao longo de um coral-cérebro.
Em organismos vivos, às vezes vemos manchas e listras como características regulares e ordenadas, mas com mais freqüência elas são variadas e um tanto irregulares, como as manchas em um leopardo ou as listras em uma zebra. Esses padrões são definitivamente agradáveis de se olhar, mas também são muito úteis para fornecer informações a outras pessoas ao seu redor. Eles podem ser úteis para desencorajar ou confundir predadores, para camuflagem, para fins de acasalamento ou para outros tipos de sinais.
Resumo da lição
Os belos padrões , qualquer coisa não aleatória, que vemos vêm em muitas formas diferentes, como:
- simetria : quando os lados diferentes são iguais
- fractais : padrões iterativamente menores
- espirais: regulares e logarítmicas
- Números de Fibonacci : cada número é a soma dos dois anteriores
- tesselações : padrões em cubos ou ladrilhos
- ondulações: linhas criadas por ondas
- meandros : linhas que vagueiam e se curvam à medida que avançam
- manchas e listras: ambas podem ser regulares e ordenadas ou vários tamanhos e formas
Os padrões ocorrem em coisas vivas e não vivas, microscópicas e gigantescas, simples e complexas.