人々はよく、ランダムな場所に見慣れた形を見つける。雲を見て、ヨットやタツノオトシゴ、あるいは大叔母のローズマリーが自分を見つめていると想像したことがあるかもしれない。科学者たちは、ランダム性の中に意味のあるパターンを見つける傾向を「アポフェニア」と呼ぶ。しかし、場合によっては、それらのパターンは非常に現実的である。コールドスプリングハーバー研究所の准教授サケット・ナブラカは、自然界に現れる隠れた構造を研究している。
組織化されたパターンの最もよく知られた例の1つは、ボロノイ図である。これは、中心点の周りの空間を個別の領域に分割する幾何学的システムである。簡単な例としては、学区が挙げられる。各地区（領域）は、生徒が常に割り当てられた学校（中心点）に最も近くなるように配置されている。
「ボロノイ図は、都市計画からネットワーク設計に至るまで、何世紀にもわたって様々な用途で使用されてきました」とナブラカは言う。
ボロノイ図に似たパターンは、キリンの模様など、自然界でよく見られる。しかし、これらの自然版には通常、教科書の例に見られるような明らかな中心点は含まれていない。ナブラカと元大学院生のシシ・チェンは最近、パイレア・ペペロミオイデス、通称チャイニーズマネープラントに、まれな例外を特定した。
チャイニーズマネープラントは、中国の雲南省と四川省原産の多年草である。また、贈り物としてよく与えられる人気の観葉植物でもある。その円形の葉には、目立つ気孔（水孔）があり、葉に水と栄養を運ぶループ状の脈ネットワークに囲まれている。
気孔と脈を注意深くマッピングした後、ナブラカとチェンは、葉の構造が自然にボロノイパターンを形成していることを発見した。
パターンがどのように発達するかをよりよく理解するために、研究者たちは植物の脈形成の研究で国際的に認められている科学者プシェミスワフ・プルシンキェヴィチと協力した。彼らは一緒に、葉の気孔の周りにループ状の脈を作り出す「自然アルゴリズム」を特定した。
「人間が生き残るために問題を解決しなければならないのと同じことが、他の生物にも当てはまります」と、現在アレン研究所の博士研究員であるチェンは言う。「しかし人間とは異なり、植物は距離を明示的に測定することはできません！その代わりに、局所的な生物学的相互作用に依存して、同じボロノイ解を達成しています。」
この発見は、生物が意識的な計画や測定なしに高度に組織化されたシステムをどのように作り出せるかを浮き彫りにしている。
「私たちは自然界のこれらのアルゴリズムを、生物がどのように行動するかの説明として、そして世界を理解しようとする方法として考えています」とナブラカは言う。「この例は、古典的な幾何学、現代の植物生物学、そしてコンピュータサイエンスの素晴らしい融合です。」
プルシンキェヴィチは、この発見がついに葉脈形成に関する長年の科学的謎に答えを出すかもしれないと言う。
「植物の形態とパターン形成のさらに別の側面が、どれほど数学的であるかは驚くべきことです」とプルシンキェヴィチは付け加える。「何十年もの間、網状脈がどのように形成されるかという疑問は未解決のままでしたが、ついにチャイニーズマネープラントのボロノイパターンにおいて、もっともらしい答えが得られました。」
ナブラカとチェンは、これらのパターンの将来の研究が、植物が複雑な生物学的課題をどのように解決するかについて、さらに多くのことを明らかにすることを期待している。彼らは、この研究が最終的に、進化、発生、そして生命そのものを形作る数学的原則を科学者がよりよく理解するのに役立つ可能性があると信じている。