Alt i naturen er bygget over ganske få typer af mønstre.
I den synlige fysiske verden er naturens få grundmønstre at sammenligne med de syv grundtoner i musikken: Tonerne er musikkens fundament, og musikken og den fysiske verden hænger tæt sammen. The hills are alive with the sound of music, som det lyder så flot ved åbningen af Rodgers og Hammersteins berømte musical The Sound of Music.
Naturens grundmønstre findes i alverdens varianter overalt uanset om vi ser verden gennem et mikroskop, ser os omkring på Jorden eller retter kikkerten mod fjerne planeter, stjerner og galakser. Alt kan reduceres til de få grundmønstre.
LÆS OGSÅ: Syge asketræer kan løse evolutionær gåde
Mønstrene opstår som følge af naturens kræfter, processer og basale matematik. I en fuldstændig uoverskuelig verden kan mønstrene opfattes som en koncentreret essens, der binder det hele sammen. Derfor var det ikke tilfældigt, at det var klang-figurer af smukke bølgemønstre på klingende plader, som bekræftede den danske fysiker Hans Christian Ørsted i sin antagelse om, at alt hænger sammen. Ørsted havde haft denne rigtige antagelse siden sin barndom. Antagelsen og mønstrene, der var frembragt af lyd, ledte ham på sporet af den opdagelse, der i 1820 gjorde Ørsted verdensberømt: afsløringen af elektromagnetismen sammenhængen mellem elektricitet og magnetisme.
Jo mere man graver i verdens mangfoldighed og iagttager former og figurer, jo tydeligere bliver grundmønstrene som universelle udgangspunkter for naturens store variation og magi.
Cirkler findes som solskiven, fuldmånen, blomster, bær, svampe, ringe i vandet, omrids af bobler, dråber og vandmænd, sandcirkler, øjets iris og meget mere. Og cirklen er forbundet med de største naturkræfter, vi kender. Cirklen findes i orkanens øje, tornadoens tværsnit og vulkanens krater. Og de dræbende tsunamier spreder sig ud fra jordskælv eller meteornedslag som ringe i vandet. Cirkler og bølger i kombina-tion.
Spiraler er sjældnere, men findes i kurveblomsternes hoveder, sneglehuse, nautiler og galakser. Der er tre vigtige forklaringer på naturens spiraler: De opstår, når man bevæger sig hen mod eller væk fra et fast punkt i en bestemt vinkel i forhold til punktet. De opstår, når skalbærende dyr vokser og snor sig om sig selv. Og de opstår, når naturen pakker uregelmæssige legemer så tæt som muligt på begrænset plads. Det mest berømte eksempel er frøenes mønster i solsikkens blomsterkurv. Men masser af kurveplanter har blomster og frø ordnet sådan i sirlige spiralmønstre. Mønstrene er altid ordnet således, at der er to sæt spiralarme: ét sæt venstresnoede (drejer til venstre ind mod centrum) og ét sæt højresnoede (drejer til højre ind mod centrum). Antallet af arme varierer fra kurv til kurv og fra art til art. Men forholdet mellem de to typer spiralarme er altid så tæt på det gyldne forhold (cirka 1:1,618) som muligt. Hvis der for eksempel er 21 venstresnoede spiralarme, vil der være 34 højresnoede spiralarme, og hvis der er 34 venstresnoede spiralarme vil der være 55 højresnoede spiralarme. Hvis man ikke lige har solsikker ved hånden, kan man altid tage margueritternes eller gåseurternes gule knapper i øjesyn med forstørrelsesglas og selv tælle efter.
Femkanter er sjældne i ren form i naturen. Men de dannes ideelt, når perfekt stablede og relativt bløde kugler af ens størrelse trykkes sammen. Kuglerne vil da blive omformet til tolvsider såkaldte dodecaeder hvor siderne er perfekte femkanter. Man kan med nogen øvelse fremstille en dodecaede ved at klaske en sej lerkugle med et fladt bræt fra alle sider. Efter nogen tid vil femkanterne træde frem, og så gælder det om at bearbejde dodecaeden, indtil alle femkanterne er lige store og har lige lange kanter.
I planternes verden er blomster med fem kronblade uhyre almindelige ja, det er faktisk det mest almindelige antal. Det betyder, at omridset af rigtig mange blomster er en femkant. Femkanternes matematik et tæt forbundet med det gyldne snit, idet forholdet mellem en femkants side og diagonal er det gyldne forhold. Derfor er femkanten utrolig interessant og fuld af fantastiske muligheder i ornamentikken.
Sekskanter opstår naturligt, når bløde, runde rør af ens størrelse bundtes og presses mod hinanden. Rørene vil alle ligge omgivet af seks andre rør, og når det enkelte rør bliver presset med seks ens tryk fra alle sider, skifter det form fra rundt til sekskantet. Sekskantede rør af ens tykkelse kan stables, så der ikke er rum mellem rørene. Derfor er honningbiernes og gedehamsenes celler sekskantede. Og så er der de sekskantede eller seksarmede snekrystaller, hvor vinklen mellem armene altid er 60 grader. Det skyldes, at vandmolekyler (H2O) ordner sig i perfekte sekskantede ringe, som krystallerne så vokser ud fra på så mange måder, at det i praksis er umuligt at finde to helt ens snekrystaller. Men sekskanten er grundmønsteret.
Forgreninger går igen og igen i naturen i planter, blade, buske, træer, vandløbssystemer, blodkar og meget mere. Forgreningsmønstre optræder i en enorm variation, alt efter om det er nerver i et blad, et træs forgrening eller en flod fra dens tusindtallige udspring til dens udløb.
Bølgemønstre opstår, når energi sætter noget i svingninger, og svingningerne skubber til bevægeligt stof. Når en højttaler vibrerer, skubber den til luften, så der udgår lydbølger i alle retninger. De usynlige lydbølger er trykforandringer, der forplanter sig gennem luften, men selve luften flytter sig kun en smule frem og tilbage. Det samme er tilfældet med bølger i vand: Vandet flytter sig ikke, hvilket man kan overbevise sig om ved at smide en lille sten ud i vandet på en sø med flydende blade på overfladen. Bladene flytter sig ikke af stedet. Til gengæld er vandets bølger synlige.
Linjemønstre er alt det andet linjerne i et landskab, et lyn eller omridset af tilfældige planter, dyr, sten, skyer ja, hvad som helst. Sådanne linjemønstre har det med at gentage sig med relativt små variationer. Når skyer fødes og udvikler sig på himlen i smukt vejr med svag vind, dannes der tit rækker af temmelig ens skyer skygader.
Der er andre mønstre, men de syv omtalte grundmønstre går igen, uanset hvilke mønstre man analyserer i naturen. Det er dog ikke altid, at alle syv grundmønstre optræder sammen. Femkanter og sekskanter er sjældne i dyreverdenen. En sommerfuglevinges mønster består således typisk af cirkler, linjer, forgreninger og måske bølger. Spiraler, femkanter og sekskanter findes ikke.
Naturens kræfter danner hele tiden mønstre, når de virker på stoffet. Vandmættet mudder trækker sig sammen og sprækker op efter bestemte principper, sand danner ribber, når det fyger, og stenarterne, som er dannet i varmen dybt under jordens overflade, er fulde af karakteristiske linjer og krystalmønstre af mange slags.
Naturkræfternes fingeraftryk findes overalt.
Michael Stoltze er biolog, ph.d. og forfatter