Cavolfiore: un nuovo studio indaga l'origine della sezione aurea Fonte foto: iStock
SCIENZA

Scoperta la causa della forma a spirale del cavolfiore romano: lo studio

Finalmente scoperta l'origine delle spirali auree del cavolfiore romano: un nuovo studio illustra l'origine biologica della natura frattale dell'ortaggio.

Il broccolo romano è uno di quegli ortaggi ben noti ed apprezzati sin dall’antichità: i Romani usavano consumarlo crudo prima dei pasti perché si credeva aiutasse l’organismo ad assorbire l’alcol che sarebbe seguito nel banchetto. 

Da sempre, però, quel che attira di questo particolare cavolfiore è la forma: il broccolo romano, infatti, presenta una evidente struttura frattale, anche nota come spirale aurea.

I frattali sono forme geometriche che si ripetono nella propria forma, in maniera identica, su scale diverse: sono frattali quelle forme in cui, ingrandendo una parte qualunque dell’oggetto, si ottiene la stessa forma dell’originale.

Il termine fu coniato da Benoît Mandelbrot nel 1975, e deriva dal latino fractus, che significa spezzato: il matematico francese stava cercando un termine per descrivere dei comportamenti che sembravano matematicamente "caotici". 

I frattali sono incredibilmente diffusi in natura: i fulmini, i fiocchi di neve, le foglie e i rami di moltissime piante presentano una struttura che si auto replica all’infinito su scala sempre più piccola. 

Ma quando si cercano informazioni sui frattali in natura, la prima immagine che vi verrà proposta è certo quella del cavolfiore, o broccolo romanesco

Il cavolfiore di Fibonacci

Il cavolfiore romano è l’ortaggio che più di ogni altro mostra, in maniera incontrovertibile e definita, una struttura frattale: è per questo che da sempre affascina tanto i matematici quanto i bambini. 

Perché sulla superficie del cavolfiore romano tale struttura è più evidente che altrove? Ebbene, non soltanto la natura frattale è estremamente ben definita, ma ricalca anche la successione numerica più famosa della storia, quella nota col nome del matematico pisano Fibonacci.

La sequenza di Fibonacci è una successione numerica in cui ogni numero è la somma dei due precedenti. Per capirsi, inizia così: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55. 

Tale sequenza ha una rappresentazione grafica ben specifica, detta spirale di Fibonacci o spirale aurea: è la spirale in cui il fattore di accrescimento assume il valore della sezione aurea.

Si tratta di una forma estremamente riconoscibile, culturalmente legata ai concetti di armonia e replicabilità della natura, che possiamo individuare per esempio sul guscio delle conchiglie del tipo Nautilus, nel fuco delle api, nella disposizione dei pistilli sulle corolle dei fiori, e ovviamente nel broccolo romano.

Dal centro del broccolo nascono diverse spirali auree, attorno alle quali crescono le cime; da ogni cima si sviluppa poi un’ulteriore spirale di Fibonacci…e la sequenza sarebbe infinita se il cavolfiore fosse un’entità matematica piuttosto che un semplice ortaggio.

Perché il cavolfiore ha uno sviluppo frattale? Lo studio

La disposizione peculiare delle cime del cavolfiore ha attirato l’attenzione di un ricercatore dell’Università di Nottingham, Etienne Farcot. "Ci sono tanti esempi di frattali in natura", afferma lo scienziato, "quel che stupisce del cavolfiore è la perfetta definizione delle piccole cime piramidali che si accumulano lungo la spirale".

Fino a oggi non era stata alcuna notizia in merito a come il meccanismo di accrescimento del cavolfiore produca la disposizione frattale tipica della sua forma.

Nella loro ricerca, il Dottor Farcot ha unito lo studio dei modelli matematici alla biologia delle piante, giungendo a una conclusione piuttosto curiosa.

Il cavolfiore, secondo la ricerca, prova a produrre fiori all’infinito senza mai giungere allo sviluppo completo delle  infiorescenze, che invece tenteranno a loro volta di produrre un fiore: è questa sorta di sforzo senza fine che genera la forma a spirale che tutti conosciamo.

La forma atipica del broccolo romanesco è spiegata dal fatto che, nell’ambito di questa particolare dinamica di accrescimento, le gemme prodotte in cima alle piccole piramidi non si sviluppano in maniera omogenea, ma accelerando potenzialmente all’infinito. 

È l’accelerazione subita dall’infiorescenza durante l’accrescimento del broccolo che genera la forma a spirale del cavolfiore. "La prossima volta che avrete del cavolfiore a cena", scherza il Dottor Farcot, "prendetevi un momento per ammirarlo, prima di mangiarlo".

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