绿色世界的数理奇观

更新时间:2023-04-26 10:20:27 阅读: 评论:0


2023年4月26日发(作者:营销创意)

维普资讯

第23卷第9期

2007拄

中学生物学

Middle School Biology

V0l_23 No.

200煅怎么读 7

文件编号:1003—7586(2007)09—0006—01

绿色世界的数理奇观

余晓丽 (河南省镇平县雪枫中学474250)

绿色世界浩瀚深邃.绿色植物窈窕多姿。多少诗

如云杉的枝叶的分布也是下宽上窄,树干愈到顶部愈

细,分枝愈到上部愈短,也为圆锥形。这种形态有利于.

人骚客曾为之神往、陶醉.多少丹青妙手曾为之泼墨打扰一下英语

挥毫。面对这苍茫浩渺的青山林海,科学家们却看到 团结的英文

了蕴藏其中的奥秘,得到了许多可贵的启示1

植物叶片的激活银行卡 排列与建筑

从千姿百击的绿叶和鲜花的外形轮廓和空问排

列中.很早人们就可以找到用一定的数学公式来描 楼顶在摆动幅度达70 cm的情况下,仍可安然无恙。

述。托着娇艳花朵的睡莲,叶片的形状就是一个较为 茎秆的结构可说是力学家的“老师”。植物的茎绝大多

复杂的高次方程。车前的叶片是轮生的,叶片间的夹

角为137。30 ,这是圆的黄金分割的张角。按照这一角 最坚固,容量也最大。从植物本身讲,茎秆为圆柱形更

度排列的叶片,能很好地镶嵌而又互不重叠,这是采

光面积最大的排列方式,有效地提高了植株光合作用 径虽小却仍能支撑起比它重几十倍的沉甸甸的麦穗

效率。建筑师们参照车前叶片排列的这一原理,设计

出现代化螺旋式的高楼.可以使高楼的每个房间都很 撑力最大。古今中外的大型建筑物都选用圆形的柱子

明亮.达到较佳的采光效果。 作顶梁柱。

鱼尾葵、蒲葵绿化乔木 、油棕等植物叶面的“之”字折扇状

结构.具有较大的张应力。它可承受外界的较大压力,

在狂风骤雨中保持很强的柔韧性而不被撕裂、折断。

植物的外部形态结构与数学

创立坐标法的著名数学家笛卡儿,根据研究的一

簇花瓣和叶形曲线列出了x3+y3-3axy=0的小屋简笔画 方程式,这

就是现代数学中有名的“笛卡儿叶线”或“叶形线”,数

学家还给它取了一个诗一样的名字——“茉莉花瓣曲

线”。

向日葵花盘上瘦果的排列、松树球果上果鳞的布 力学小试验正好说明了这点。将一张白纸搭在2个相

局、菠萝果实上的分块,都是按照对数螺旋在空间展

开的。植物外部的形态结构则是那么符合几何原理并

具有如此巧妙的对称、均衡和谐的多样性。生长在圆

盘、圆柱、圆锥形植物体上的叶片、花、果实,均是按照

数学规律在空间排列。植物为什么会按照数学的规律

来安排自己的叶片、花和果实呢?这是植香奈儿是哪国的牌子 物在大自然

中长期适应和进化的结高度近视会遗传吗 果。如向日葵花盘上瘦果的对 迪还有很多很多。

数螺旋线的弧形排列,这样就可以使果实排得最紧、

数量最多、产生后代的效率也最高。

’植物结构与力学

高等植物的外形、茎干也有其最佳的形态。许多

树的树干,都是底部大,上部小,呈圆锥状。这是一种

沉稳的、防倒伏的理想几何形状。从整体的树形来说,

植物抵御狂风暴雨的袭击而不致倒伏。比较一下云

杉、雪松与古代宝塔或现代的电视塔的形态、布局,可

发现它们很相似。日本建筑师模仿云杉的形态,建造

的一幢43书面申请 层的大厦.不但可以抵抗强大的地震.就是

数为圆柱状,少数为三角形或四棱形。原因是圆柱形

有利于发挥茎的支撑和运输作用。比如小麦茎秆,直

及茎上长剑一样的叶片而不致折断。所以,圆柱形支

从植物茎内的组织细胞学统计还发现,许多草本

植物的茎,其机械组织的厚度,常可达茎秆直径的七分

之一 机械组织主要由维管束组成.它们嵌埋于细胞组

织中.就像一根根钢筋贯穿于细胞组织的“砖石”、“水

泥”之间,大大加强了植物的支撑能力。另外.中空的茎

秆,按力学原理讲,中空与同样粗的同一材料的实心杆

相比.它们的支撑能力是相等的。小麦茎秆结构的这种

以消费最少的材料而获得最大坚固性的结构,正好成

了当今中空水泥电线杆制造者的“老师”。一个有趣的

距23 cm的酒杯上,纸本身的重量就会把纸压弯。但如

果把纸折叠成1 cm宽的折扇状放于两酒杯之间,这

时.即使在折扇纸中间放一装满酒的酒杯,折扇状的纸

也不会弯曲.这就是“之”字形结构的张应力发挥了作

用。按照这一原理.工程师们设计出了放形板、瓦楞纸

板、楼房顶棚等新颖的建筑产品。绿色世界给人类的启

从植物各种各样的外形、枝叶的排列、花和果的

布局中,我们看到了生物的美、数学的美、物理的美。

尽管人们对绿色世界的数理规律仍然只有一鳞半爪

的了解,但科学的发展,将会进一步揭示它的规律。

学习自然,模仿自然,利用自然,让自然更多地造福

于人类


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