植物"懂"數(shù)學(xué)
科學(xué)家通過長期的觀察和研究,驚奇地發(fā)現(xiàn)：自然界各種植物生長,合乎一定數(shù)學(xué)規(guī)律.
甜菜的上部葉片呈垂直生長,葉簇成漏斗形.這種生長方式所形成的葉面空間的配制結(jié)構(gòu),極有利于對(duì)光照的吸收,提高植株和群體的光合效率.而車前草的葉片是輪生的,葉片夾角為137.5度,這正是圓的黃金分割的弦角,葉片按這
個(gè)角度生長,既不浪費(fèi)空間又充分利用光照.梨樹等多年生木本植物也與車前草相似,隨著樹干長高,葉片沿對(duì)數(shù)螺旋上升,每張葉片都恰到好處地生長在不遮蔽下面葉片的空間.還有生長在高山上的樹木或是樹干高大的樹種,由于高山風(fēng)大或樹高招風(fēng),因此它們最理想的樹形莫過于像不倒翁似的圓錐形,如云杉、水杉、白楊等就是這樣.
植物的“數(shù)學(xué)頭腦”,還為本身的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了最佳方案.如草本植物的圓柱形莖稈,其木質(zhì)部組織的厚度常為莖稈直徑的七分之一左右,這種莖稈形狀和木質(zhì)部比例,可獲得以耗費(fèi)最小的生物材料達(dá)到最大的堅(jiān)固性的效益.一些莖稈呈四棱形的野草,它們的木質(zhì)部組織則集中于四角,這種用料方式很科學(xué),也能用較少的生物材料支持較大的葉面積.莖稈高大的玉米,在莖基部長出許多氣生根,增加了莖的穩(wěn)定性,它的果穗多長于莖的中下部,也符合黃金分割的比例,可增強(qiáng)抗倒伏性能.植物的其他器官,比如各式各樣的葉片和花朵,它們的外形輪廓也可找到一定的數(shù)學(xué)公式來描述.現(xiàn)代數(shù)學(xué)所命名的“葉形線”（又稱“笛卡兒葉線”）,就是法國著名數(shù)學(xué)家笛卡兒研究了許多植物的葉形曲線,列出了有名的數(shù)學(xué)方程式.
植物世界中的數(shù)學(xué)奇境,實(shí)在引人入勝,科學(xué)家們正在探索揭示其規(guī)律,并建立數(shù)學(xué)模型,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用于預(yù)測(cè)和控制農(nóng)作物的群體結(jié)構(gòu),以期大幅度提高產(chǎn)量,造福于人類.
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