ミクロの生命情報からマクロの天体現象に至るまで、自然界に螺旋構造が多く存在する理由には、物理法則の必然性と生物の生存戦略が深く関わっています。自然界が無駄を排し、最小のコストで最大の効果を追求した結果、必然的に行き着いた形状が螺旋でした。
生物界における代表例が、あらゆる生命の設計図であるDNAの二重螺旋構造です。1953年にワトソンとクリックによって解明されたこの構造は、2本の糖・リン酸骨格がらせんを描きながら内側に塩基対を保護しています。なぜ二重の螺旋なのかといえば、「情報の高密度な格納」「外部ダメージからの保護」「自己複製の容易さ」を同時に満たす唯一無二の幾何学形態だからです。平面的な直線では脆く、単純な円環では複製の際に絡まってしまいますが、立体的な螺旋であればコンパクトに折り畳みつつ、必要な時にジッパーのように解いて正確に複製できます。
また、植物のツルが巻き付く動きや貝殻の成長においても、螺旋は「過去の構造を壊さずに、新しい細胞を一方向へ均等に追加し続ける」ための最も省エネな成長パターンです。一方、台風や銀河系のような無機的な自然現象では、流体力学における角運動量保存の法則によって、物質が中心へ引き寄せられる際に回転エネルギーが生まれ、自然と壮大なスパイラルが形成されます。
