登陆注册
2813000000006

第6章 植物王国的“数学家”

伽利略说:“大自然这本书是用数学语言来书写的。”当你去郊外郊游,或者去植物园参观时,你有没有观察过向日葵种子的排列方式?雏菊的花朵排列有什么规律可循吗?还有我们熟知的仙人掌,常吃的菠萝、菜花,它们为什么是那样的形状,你想过吗植物界中充满着数学概念的实例。科学家为了力求阐释和理解事物是如何形成的,就去寻找能被测量和分类的模式和相似性质。这是数学之所以被用来解释自然现象的原因。

面对着异彩纷呈的自然界,我们中的大多数人并未注意到要用大量的计算和数学工作去解释某些对自然界来说是很平常的事物。其实在自然界,植物的生长常常呈现出某种数学规律。

经科学家研究发现,向日葵种子的排列方式就是一种典型的数学模式。

仔细观察向日葵花盘,你就会发现两组螺旋线,一组顺时针方向盘旋,另一组则逆时针方向盘旋,并且彼此相嵌。虽然在不同的向日葵品种中,种子顺、逆时针方向和螺旋线的数量有所不同,但都不会超出34和55、55和89、89和144这三组数字。

植物学家发现,在自然界中,这两种螺旋结构只会以某些“神奇”的组合同时出现。比如,21个顺时针,34个逆时针;或34个顺时针,55个逆时针。有趣的是,这些数字属于一个特定的数列“斐波那契数列”,即1、2、3、5、8、13、21、34等,每个数都是前面两数之和。不仅葵花子粒子的排列,还有雏菊、梨树抽出的新枝,以及松果、蔷薇花、蓟叶等都遵循着这一自然法则。

如果你仔细地观察一下雏菊,你会发现雏菊小菊花花盘的蜗形排列中,也有类似的数学模式,只不过数字略小一些,向右转的有21条,向左转的有34条。雏菊花冠排列的螺旋花序中,小花互以137度30分的夹角排列,这个精巧的角度可以确保雏菊茎秆上每一枚花瓣都能接受最大量的阳光照射。

在仙人掌的结构中也有斐波那契数列的特征。研究人员分析了仙人掌的形状、叶片厚度和一系列控制仙人掌情况的各种因素,发现仙人掌的斐波那契数列结构特征能让仙人掌最大限度地减少能量消耗,适应其在干旱沙漠的生长环境。

除此之外,研究人员还发现:

菠萝果实上的菱形鳞片,一行行排列起来,8行向左倾斜,13行向右倾斜。

挪威云杉的球果在一个方向上有3行鳞片,在另一个方向上有5行鳞片常见的落叶松是一种针叶树,其松果上的鳞片在两个方向上各排成5行和8行。

美国松的松果鳞片则在两个方向上各排成3行和5行。

……斐波那契数列在自然界有着非常广泛的应用。科学家发现,一些植物不仅是花瓣、叶片,甚至是萼片、果实的数目以及排列的方式都非常符合斐波那契数列。例如,蓟的头部有两条不同方向的螺旋,顺时针旋转的(和左边那条旋转方向相同)螺旋一共有13条,而逆时针旋转的则有21条。此外还有菊花、松果、菠萝等都是按这种方式生长的。

菠萝的表面,与松果的排列略有不同。菠萝的每个鳞片都是三组不同方向螺旋线的一部分。大多数的菠萝表面分别有5条、8条和13条螺线,这些螺线也称斜列线。菠萝果实上的菱形鳞片,一行行排列起来,8行向左倾斜,13行向右倾斜。

挪威云杉的球果在一个方向上有3行鳞片,在另一个方向上有5行鳞片。常见的落叶松是一种针叶树,其松果上的鳞片在两个方向上各排成5行和8行,美国松的松果鳞片则在两个方向上各排成3行和5行。

植物从花到叶再到种子都可以显现出对这些数字的偏好。松柏等球果类植物的种球生长非常缓慢,在此类植物的果实上也常常可以见到螺旋形的排列。

同类推荐
  • 中国民间故事

    中国民间故事

    本书将人道理融入故事之中,它能教会你如何识别好人与坏人,它能告诉你怎样正确对待自己和别人,它能让你多侧面、多角度地去认识社会,把社会中的真、善、美、丑、一一辨认出来。总而言之,它能让你更聪明、更优秀。这些选编的故事中运用大量的夸张手法来描摹事物,抒发感情,把人物刻画得淋漓尽致,而且更深刻地把人物的喜怒哀乐、复杂的思想感情表现出来了。这些故事会伴你走过美好的童年,让你感到生活的每一天都很新鲜,希望你们通过阅读这本书,能获取得更多的知识,懂得更多的道路,以便在日新月异的新世纪中,实现你的梦想。
  • 奇迹的翡翠城

    奇迹的翡翠城

    故事多多,乐趣多多,亲子阅读,收获亲情和快乐。《奇迹的翡翠城》精选著名的儿童文学作家田运杰所著的精美童话,每一篇故事都非常精彩。《奇迹的翡翠城(童话故事集)》包括小公鸡鸣鸣历险记、 小妮娜探故乡、鼠王与狐狸、老鼠告猫状、小浩浩和七个精灵人等。书中温馨的故事、可爱的形象、精美的文字,构成这套高品质的书,相信孩子 与家长都会喜欢。
  • 昆虫记:昆虫与蘑菇(第10卷)

    昆虫记:昆虫与蘑菇(第10卷)

    中国唯一全译插图本,跨越两个世纪的传世经典,献给所有敬畏生命、热爱生活的读者,它们捕猎、相爱、生儿育女,它们诈取、被杀、朝生夕死……昆虫的世界从不绝望,它们永远生机勃勃。卷九:圆网蛛的电线报,大自然向我们展示了狼蛛、圆网蛛和蝎子等昆虫为了生存不懈努力的画面,证明人类并不是孤立存在的,地球上的所有生命都在同一个紧密联系的系统之中,昆虫也是地球生物链上不可缺少的一环,昆虫的生命也应当得到尊重。昆虫吃东西是为了活下去,而我们人类中的一部分人,活着的目的只是为了吃东西。
  • 世界最具幻想性的童话故事(1)

    世界最具幻想性的童话故事(1)

    我的课外第一本书——震撼心灵阅读之旅经典文库,《阅读文库》编委会编。通过各种形式的故事和语言,讲述我们在成长中需要的知识。
  • 比安基动物小说:小山雀的日历

    比安基动物小说:小山雀的日历

    森林不再是一个狩猎场,而是科学家寻找自然秘密和宝藏的地方。如果,你又幸运地掌握了艺术创作,那么你就会因此变成大自然的诗人,用神奇的语言描绘着儿时的梦想。《小山雀的日历》是比安基作品童话集,其中包括《小山雀的日历》《圣诞老人和春姑娘》《百灵鸟醒来了》《女儿与鸟》等几个故事。它以拟人的手法,讲述了动物之间稀奇古怪的新鲜事,故事引人入胜,富有感情。把自然界里的生态变化清晰直观地展现在了读者面前。从“春”到“冬”,比安基带着我们感受着四季的细微变化。
热门推荐
  • 王的专宠冷妃

    王的专宠冷妃

    穿越到即将灭亡的北宋,她成了亡国公主,为了联合小部落抵抗金国的侵占,她牺牲自己嫁给部落的王子联姻。她凭借所有的能力构筑能够抵御他的城墙,试图有尊严的活下去。她不择手段,利用身边一切可以利用的人力物力。然而,背叛、出卖使她最终沦为他的奴隶……当她逃出皇宫,消失在他面前时……他才明白自己的感情……他强迫她做了自己的皇后,却遭到她的鄙视和冷漠。直到他深陷敌营,命在旦夕时,她才明白,爱原来一直都在……
  • 舞者(火卷)

    舞者(火卷)

    海岩最新长篇小说,是海岩在涉案、亲情等写作之后,对爱情这一主题的回归。云朗舞蹈学校毕业的高纯因生计所迫成了出租车司机,机缘巧合,他与云朗歌舞团的舞蹈演员金葵相遇,金葵的一段《冰火之恋》,激发了少年高纯的爱情,对舞蹈共同的热爱也让他们一见如故。金葵正不堪父母为挽救家族事业而逼她放弃舞蹈,而高纯从未露面的父亲也从北京派来朋友寻找高纯,希望能在重病中见到儿子。
  • 现代社交礼仪与口才大全

    现代社交礼仪与口才大全

    《现代社交礼仪与口才大全(经典珍藏)》主要介绍了在社交、生活、社会往来、职场、商务、对外贸易等方面的礼仪与口才。希望读者在深刻阅读《现代社交礼仪与口才大全(经典珍藏)》后,能“以礼待人,以礼行事,以礼走遍天下。
  • 致有你的美好时光

    致有你的美好时光

    四年前,他病发,她被逼悄然离去,四年后,她为报家仇华丽回归……四年前,他爱她胜过自己的命,四年后,她恨他深入骨髓!“少爷,少夫人爬墙了……”“把手给我绑了!”“少爷,少夫人又爬墙了……”“把脚给我绑了!”“少爷,少夫人怀孕了……”“把人给我绑了!!!等等,你说什么?还不松绑!!!”
  • 捣蛋江湖:师傅别跑!

    捣蛋江湖:师傅别跑!

    穿越古代,她就遇到了一个好看到人神共愤出门必须带面具的师傅,一个邪气外露的魔教教主,以及腹黑无比的小王爷!虽说一切不外乎就是见招拆招,但她真的扛不住啊!还有!师傅,你是我的!别想逃!
  • 无敌大小姐

    无敌大小姐

    当现代阴狠毒辣,手段极多的火家大小姐火无情,穿越到一个好色如命,花痴草包大小姐身上,会发生怎样的化学反应?火无情一醒过来就发现,自己竟然在众目睽睽之下上演脱衣秀。周围还有一群围观者。这一发现,让她极为不爽。刚刚穿好衣服,便看到一个声称是自家老头的老不死气势汹汹的跑来问罪。刚上来,就要打她。这还得了?她火无情从生自死,都是王者。敢动她的人,都在和阎王喝茶。于是,她一怒之下,打了老爹。众人皆道:火家小姐阴狠毒辣,竟然连老爹都不放在眼里。就这样,她的罪名又多了一条。蛇蝎美人。穿越后,火无情的麻烦不断。第一天,打了爹。第二天,毁了姐姐的容。第三天,骂了二娘。第四天,当众轻薄了天下第一公子。第五天,火家贴出招亲启事:但凡愿意娶火家大小姐者,皆可去火府报名。来者不限。不怕死,不想活的,欢迎前来。警示:但凡来此,生死皆与火家无关。若有残病者火家一律不负法律责任。本以为无人敢到,岂料是桃花朵朵。美男个个很妖娆一号美人:火无炎。火家大少爷。为人不清楚,手段不清楚。容貌不清楚。唯一清楚的是,他有钱。有多多的钱。火无情语录:钱是好东西。娶了。(此美男,由美瞳掩饰不了你眼神的空洞领养。)火老爷一气之下,昏了过去。家门不幸,家门不幸啊。二号美人:竹清月。江湖人称天上神仙,地上无月。大国师一枚。美得惊天动地。火无情语录:美人好,尤其是自带嫁妆又会预测未来的美人,娶了。(此美男,由东de琳琳领养)三号美人:轩辕子玉。当朝七皇子,游历四国。一张可爱无敌的脸。单纯至极。火无情语录:可爱的孩子好,可爱又乖巧的孩子更好。可爱乖巧又不用给钱的孩子,娶了。(此美男,由刘千绮领养)皇帝听闻,两眼一抹黑。他的儿啊。怎么就这么不争气呢。四号美人:天下第一美男。性格不详,籍贯不详。火无情语录:谜一样的美人,她喜欢。每天都有新鲜感。娶了。(此美男,由告别的爱情li领养。)五号美人:天下第一名伶。火无情语录:解风情的美男,如果没钱花把他卖了都不用调教。娶了。(此美男由伊眸领养。)六号美男:解忧楼楼主。相貌不详,身世不详。爱好杀人。火无情语录:凶恶的美人,她喜欢。娶了。(此美男由陈铭铭领养)七号美男:琴圣。貌如谪仙,琴音杀人。冷清眸子中,百转千回,说尽风流。(此美男由伊眸领养)夜杀:天下第一杀手。(此美男由静寂之夜领养)
  • 无敌大小姐

    无敌大小姐

    当现代阴狠毒辣,手段极多的火家大小姐火无情,穿越到一个好色如命,花痴草包大小姐身上,会发生怎样的化学反应?火无情一醒过来就发现,自己竟然在众目睽睽之下上演脱衣秀。周围还有一群围观者。这一发现,让她极为不爽。刚刚穿好衣服,便看到一个声称是自家老头的老不死气势汹汹的跑来问罪。刚上来,就要打她。这还得了?她火无情从生自死,都是王者。敢动她的人,都在和阎王喝茶。于是,她一怒之下,打了老爹。众人皆道:火家小姐阴狠毒辣,竟然连老爹都不放在眼里。就这样,她的罪名又多了一条。蛇蝎美人。穿越后,火无情的麻烦不断。第一天,打了爹。第二天,毁了姐姐的容。第三天,骂了二娘。第四天,当众轻薄了天下第一公子。第五天,火家贴出招亲启事:但凡愿意娶火家大小姐者,皆可去火府报名。来者不限。不怕死,不想活的,欢迎前来。警示:但凡来此,生死皆与火家无关。若有残病者火家一律不负法律责任。本以为无人敢到,岂料是桃花朵朵。美男个个很妖娆一号美人:火无炎。火家大少爷。为人不清楚,手段不清楚。容貌不清楚。唯一清楚的是,他有钱。有多多的钱。火无情语录:钱是好东西。娶了。(此美男,由美瞳掩饰不了你眼神的空洞领养。)火老爷一气之下,昏了过去。家门不幸,家门不幸啊。二号美人:竹清月。江湖人称天上神仙,地上无月。大国师一枚。美得惊天动地。火无情语录:美人好,尤其是自带嫁妆又会预测未来的美人,娶了。(此美男,由东de琳琳领养)三号美人:轩辕子玉。当朝七皇子,游历四国。一张可爱无敌的脸。单纯至极。火无情语录:可爱的孩子好,可爱又乖巧的孩子更好。可爱乖巧又不用给钱的孩子,娶了。(此美男,由刘千绮领养)皇帝听闻,两眼一抹黑。他的儿啊。怎么就这么不争气呢。四号美人:天下第一美男。性格不详,籍贯不详。火无情语录:谜一样的美人,她喜欢。每天都有新鲜感。娶了。(此美男,由告别的爱情li领养。)五号美人:天下第一名伶。火无情语录:解风情的美男,如果没钱花把他卖了都不用调教。娶了。(此美男由伊眸领养。)六号美男:解忧楼楼主。相貌不详,身世不详。爱好杀人。火无情语录:凶恶的美人,她喜欢。娶了。(此美男由陈铭铭领养)七号美男:琴圣。貌如谪仙,琴音杀人。冷清眸子中,百转千回,说尽风流。(此美男由伊眸领养)夜杀:天下第一杀手。(此美男由静寂之夜领养)
  • 会说会听会沟通:高效经理人沟通技能培训与自修教程

    会说会听会沟通:高效经理人沟通技能培训与自修教程

    在当前的管理界,一个很有意义的争论就是管理究竟是技术还是艺术?本书作者认为,管理首先是技术,然后才是艺术。管理有具体的方法和技巧,而这些方法和技巧在不同场合下可能表现为不同的形式。目前国内的管理教育,基本上以MBA为主流,集中理论知识的传授和讲解管理者自我提升所必需的技能。书中原理的阐述与技能的结合,案例分析与管理游戏相交融,使读者能从概念和原理上得以提升,又可以在具体技术和方法上有所改善。这是第一批,包括了7个专题的基本内容,从管理沟通、谈判技能、问题解决技能,到团队建设技能、激励下属技能,再到个的时间管理、个人压力调节等,都是管理者自我提升所必需的基本技能。后面还会不断推出新的专题。
  • 天音少女:超完美恋人

    天音少女:超完美恋人

    在艾加拉斯学院里,有三位翩翩美少年,一个是只交女友不谈感情的花心王子,一个是外表看起来温柔,实际上却很腹黑的殿下,另一个是行为古怪的少爷,他的出场每次都是笑料百出,超级的无厘头。她是一个酷而霸气的少女,是那飚车界的后起之秀。当她陪同那个帅气的阳光男孩,闯入了他们的领地,威胁到了他们在学院的地位,于是一场保卫尊严的战斗在学院里面华丽丽的上演了。他说:侵我领地者,必受我制裁。她说:想制裁我者,必败我脚下。他和她之间,究竟谁才会是胜利的那一方......
  • 绝世庶女药师

    绝世庶女药师

    新婚之夜,新郎大怒弃她而去,因为她竟然没有丝毫灵力,无法合体双修。身为七轮世家庶出的她成为家族耻辱,被剥骨而死,为她保守秘密的母亲也因此被囚禁在冰湖之中。若有来生,我必赶尽杀绝!星火不留!她的遗言响彻天地。三千年后,一缕阳光照进古墓,灵力涌动,枯骨换新颜,她睁开双眼,一个盗墓贼正站在石棺前笑她陪葬品少的可怜。是区区盗墓毛贼误闯了废柴庶女的坟墓?是迟来的天才美人撞上能召唤各路神兽的万兽之王?弑父杀仇,挑战王者,雪耻方休!就凭三千年静修给了她遍身灵力!就凭母亲留给她的胭脂戒指!凤鸣天下,龙隐凡尘,锦瑟之合,绝世无双!