Fraktale Natur
Fraktale kommen in der Natur häufig vor, auch wenn man sie nicht immer sofort erkennt. Häufig begegnen uns Fraktale bei Lebewesen, auch wenn sie nur selten ein so hohes Maß an Perfektion erreichen wie beim Blütenstand des Türmchenkohls Romanesco.
Romanesco
Fraktale Strukturen findet man auch im Gehirn, im Muskel und bei nahezu allen Strukturen mit Verzweigungen, wie den Luftwegen in der Lunge, den Blutgefäßen, den Adern der Blätter von Pflanzen, sowie bei deren Ästen und Wurzeln.
Blattadern
Die Häufigkeit von Fraktalen bei Lebewesen ist zwei praktischen Eigenschaften von Fraktalen zu verdanken: Erstens kann aus einer einfachen Grundstruktur und einer einfachen Anweisung zu deren Wiederholung, eine komplexe Struktur erzeugt werden. Wie leicht aus sehr einfachen Grundstrukturen eine komplexe Struktur erzeugt werden kann, zeigt das Beispiel der Koch'schen Schneeflocke. Dies spart eine Menge Speicherplatz in der DNA, es werden lediglich einfache Grundstrukturen und Anweisungen zu deren Wiederholung gespeichert, anstelle von kompletten, detaillierten Bauplänen. Außerdem würde ein detaillierter Bauplan nur zur Erzeugung einer starren, unflexiblen Struktur taugen. Und das ist die zweite praktische Eigenschaft von Fraktalen in der Biologie: Flexibilität. Bei Bedarf kann beispielsweise ein aufgrund veränderter Umweltbedingungen stärker beanspruchter Muskel durch Vermehrung der kontraktilen Proteinfäden stärker und belastbarer werden. Und wenn durch das Muskelwachstum der Abstand der Blutgefäße zu groß und damit die Sauerstoffversorgung zu schlecht wird, erfolgt einfach die Aktivierung der Anleitung zum Wachstum neuer Blutgefäße. Fraktale Strukturen in der Biologie sind, wenn auch nicht beliebig, aber doch in einem gewissen Maße erweiterbar und ermöglichen flexible Anpassung an veränderte Umweltbedingungen.
Erkennbar sind Fraktale auch in der Struktur von Kristallen. In Kristallen bestimmt die Anordnung der Atome oder Moleküle die Struktur bis in den sichtbaren Größenbereich.
Schneekristalle
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Bismut-Kristall
Bismut ist eines der ungefähr 92 verschiedenen chemischen Elemente, aus denen diese Welt besteht. Es kommt in der Natur selten in so
hoher Reinheit vor, dass sich Kristalle bilden. Für die Industrie wird aus Bismut enthaltenden Erzen hochreines Bismut hergestellt. In einer Schmelze dieses reinen Bismuts bilden sich beim Abkühlen diese schönen Kristalle. Dieser Prozess, also auch die Form der Kristalle, beruht auf den Naturgesetzen, ebenso die bunte Färbung durch eine dünne Oxidschicht auf der Oberfläche (Interferenz an dünnen Schichten).
Fluorit-Kristall
Fraktale Landschaften
Fraktale Strukturen in Landschaften sind oft erst aus großer Höhe erkennbar. Auf der folgenden Seite finden Sie Beispiele für Fraktale Strukturen in verschiedenen Landschaften der Erde.
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Fraktale Landschaften