آفتاب گردان

آفتاب‌گردان \āftāb-gardān\، گیاه علفی یک‌ساله از تیرۀ کاسنی (کمپوزیته) و دارای دانه‌هایی خوراکی که روغنشان در پخت غذا کاربرد بسیار دارد.
آنچه نزد افراد غیرمتخصص گل آفتاب‌گردان به ‌شمار می‌آید، کپه‌ای گرد است که گلهای بسیار ریزی موسوم به گلچه با آرایشی خاص روی آن جای دارند (نک‍ : ادامۀ مقاله). هریک از گلچه‌های کنارۀ این قرص گرد ــ که سترون‌اند و میوه نمی‌دهند ــ گلبرگی تکی، تغییریافته و بزرگ، غالباً به رنگ زرد و گاه قرمز یا نارنجی دارند. دیگر گلچه‌ها گلبرگی لوله‌مانند دارند که پس‌از چندی می‌ریزد و دانۀ این گیاه روی قرص می‌ماند. این کپه غالباً منفرد و بزرگ است، اما گاه با انشعاب ساقۀ اصلی، چند کپه با آرایشی چون گل‌آذین دیهیمی کنار یکدیگر جای دارند. ساقۀ بلند، خشن و ضخیم با مغز چوب‌پنبه‌ای، بدون شاخه یا شاخه‌دار در بخش بالایی، به بلندی 1 تا 3 متر، و برگهای تخم‌مرغی یا قلبی بزرگ به طول 10 تا 40، و عرض 5 تا 35 سانتی‌متر با دم‌برگ بلند و لبۀ دندانه‌ای که به‌صورت متقابل، و در بالا به صورت متناوب روی ساقه قرار می‌گیرند، از ویژگیهای این گیاه است. میوۀ آفتاب‌گردان نوعی فندقه است که اصطلاحاً دانه یا تخم نامیده می‌شود. غلاف این دانه غالباً سیاه یا خاکستری تیره، و به‌ندرت خاکستری‌ ـ سفید، و مغز آن نیز سفید یا شیری‌رنگ، و دارای دست‌کم 30٪ روغن خوراکی است که ارزش غذایی آن همچون روغن زیتون است و در سراسر جهان در پخت‌وپز به کار می‌رود. دانۀ آفتا‌ب‌گردان به‌عنوان آجیل نیز خورده می‌شود (مظفریان، 247، نیز 265؛ میرحیدر، 1 / 419-420). 
آفتاب‌گردانْ بومی آمریکای شمالی (از کانادا تا مکزیک) است و شواهدی در دست است که دست‌کم از 5 هزار سال پیش در جنوب آریزونا و نیومکزیکو می‌روییده است. پس ‌از کشف قارۀ آمریکا، نیکولاس باتیستا موناردس (1493- 1588 م)، پزشک، گیاه‌شناس و کاوشگر اسپانیایی، در 1569 م دانه‌های این گیاه را به اسپانیا آورد و در آنجا کاشت. دیری نپایید که آفتاب‌گردان از اسپانیا به دیگر نقاط دنیای کهن راه یافت، چندان‌که امروزه در اغلب نقاط جهان، و ازجمله در بیشتر مناطق ایران (در شرایط اقلیمی بسیار متنوع)، کشت می‌شود. این گیاه به فرمان پطرکبیر (سل‍ 1682- 1725 م / 1093-1137 ق) به روسیه آورده، و در آنجا کاشته شد. سازگاری آن با آب‌و‌هوای این کشور چندان بود که دو کشور برآمده از دل امپراتوری روسیه، یعنی جمهوری اوکراین و فدراسیون روسیه، از برترین تولید‌کنندگان دانۀ آفتاب‌گردان در جهان به‌ شمار می‌آیند (بسام، 359-360). 
نظم ریاضی قرارگرفتن گلچه‌ها، و درنتیجه دانه‌های آفتاب‌گردان روی کپه همواره توجه دانشمندان را به خود جلب می‌کرده است و تاکنون چندین تن کوشیده‌اند مدل ریاضی مناسبی برای بازسازی آن ارائه دهند. این دانه‌ها روی دو دسته مارپیچ جای دارند که جهت پیچش آنها در یک دسته پادساعت‌گرد (خلاف گردش عقربه‌های ساعت)، و در دستۀ دیگر ساعت‌گرد است و دانه‌ها در نقاط تقاطع یک مارپیچ از یک دسته با مارپیچی از دستۀ دیگر جای دارند. شگفت آنکه جز در موارد بسیار نادر، شمار مارپیچهای این دو دسته همواره دو عدد پیاپی از رشتۀ عددی موسوم به «اعداد فیبوناچی» است (رشته‌ای به‌صورت 1، 1، 2، 3، 5، 8، 13، 21، 34، 55، 89، 144، 233، ... ). دراین میان، جفت‌عدد 34 و 55 (به‌ترتیب ساعت‌گرد و پادساعت‌گرد) رایج‌تر است. در کپه‌های کوچک‌تر شمار مارپیچهای پادساعت‌گرد و ساعت‌گرد به‌ترتیب «21 و 34»، در کپه‌های بزرگ‌تر «89 و 144» و در مواردی «144 و 233» است، و در یک مورد نیز «76 و 123» بوده است که جفت‌عدد اخیر در رشتۀ عددی موسوم به «اعداد لوکاس» (رشته‌ای به‌صورت 1، 3، 4، 7، 11، 18، 29، 47، 76، 123، ... ) از پی هم آمده‌‌اند (فوگل، 179؛ متای، 117, 120-122؛ فاولر، 292؛ کوشی، 19؛ ادم، 217 ؛ نیز آوفمان، 21؛ اسمال، 504). در برخی منابع (منینگر، 116-121؛ نورثرپ، 59؛ گاردنر، 116-120؛ دارواس، 112)، این مارپیچها را «مارپیچهای لگاریتمی» انگاشته‌اند، که البته نادرست است (فوگل، همانجا). 
در سال 1974 م، متای و دیویس مدلی ریاضی برای بازسازی کپۀ آفتاب‌گردان ارائه کردند (متای، 117-133). یک سال بعد، فوگل مدل بهتری ارائه کرد (ص 180-189) که بسیاری از پژوهشگران در بررسیهای تکمیلی، آن را پذیرفته‌اند (مثلاً اکابه، 20-41؛ ریدلی، 129-139). براساس این مدل، مختصات دانه‌ها در دستگاه مختصات قطبـی چنین است: 137.5× n= و =r که در آن r فاصله از مرکز مختصات، n شمارۀ ترتیب هر دانه، و c ثابت بهنجارسازی است (فوگل، جم‍ ؛ نیز پروسینکیویچ، 99-104).
 
آفتاب‌گردان در فرهنگ اروپایی اهمیت بسیار دارد. در سدۀ 19 م، این گیاه نماد جنبش زیبایی‌شناسی بود. وَنسان وان گوگ، نقاش نامدار هلندی نیز در فاصلۀ 1887- 1889 م، در سالهای اقامت در پاریس، و سپس در شهر اَرل (در جنوب فرانسه)، موضوع اصلی دو مجموعه از کارهای خود را به آفتاب‌گردان اختصاص داد که به «آفتاب‌گردانهای پاریس» و «آفتاب‌گردانهای اَرل» مشهور شده‌اند (پیکوَنس، 36-37؛ فایلشنفلت، 51-52, 61-62, 127-130؛ برای بحثهای مختلف دربارۀ این آثار، نک‍ : گروسفوگل، 171-182 ,74-82، جم‍ ‌).

مآخذ

مظفریان، ولی‌الله، شناخت گیاهان دارویی و معطر ایران، تهران، 1391 ش؛ میرحیدر، حسین، معارف گیاهی، تهران، 1374 ش؛ نیز:

Adam, J. A., Mathematics in Nature: Modeling Patterns in the Natural World, Princeton / Oxford, 2003; Aufmann, R. N. et al., Mathematical Excursions, Belmont (California), 2013; El Bassam, N. and C. D. Dalianis, «Sunflower» (Helianthus annuus L.), Handbook of Bioenergy Crops: A Complete Reference to Species, Development and Applications, London / Washington DC, 2010; Darvas, G., Symmetry: Cultural - Historical and Ontological Aspects of Science - Arts Relations, tr. D. R. Evans, Basel etc., 2007; Feilchenfeldt, W., Vincent Van Gogh: The Years in France, Italy, 2013; Fowler, D. R. et al., «Modelling Spiral Phyllotaxis», Computers and Graphics, Great Britain, 1989, vol. XIII, no. 3; Gardner, M., «The Multiple Fascination of the Fibonacci Sequence», Scientific American, 1969, vol. CCXX; Grossvogel, D. I., Behind the Van Gogh Forgeries: A Memoir, USA, 2001; Koshy, Th., Fibonacci and Lucas Numbers with Applications, New York etc., 2001; Mathai, A. M. and T. A. Davis, «Constructing the Sunflower Head», Mathematical Biosciences, 1974, vol. XX; Menninger, K., Zwischen Zahl und Raum, Ullstein: Mathematische Streifzüge jetzt kaufen, 1960; Mozaffarian, V., A Dictionary of Iranian Plant Names, Tehran, 1996; Northrop, E. P., Riddles in Mathematics, London, 1975; Okabe, T., «Systematic Variations in Divergence Angle», Journal of Theoretical Biology, 2012, vol. CCCXIII; Pickvance, R., Van Gogh in Arles, New York, 1984; Prusinkiewicz, P. and A. Lindenmayer, The Algorithmic Beauty of Plants, New York, 1990; Ridley, J. N., «Packing Efficiency in Sunflower Heads», Mathematical Biosciences, 1982, vol. LVIII; Small, E., Top 100 Food Plants, Ottawa, 2009; Vogel, H., «A Better Way to Construct the Sunflower Head», Mathematical Biosciences, 1979, vol. XLIV.
یونس کرامتی