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植物里的“数学高手”

2018-10-24末末

数学大王·中高年级 2018年9期
关键词:植物学家那契车前草

末末

上期热点播报之后,植物们可都坐不住了,吵着要和动物们一决高下。这场动物和植物的对决,应该会十分精彩。瞧,植物们开始亮本事了!

第一位“勇士”出场了,它看上去信心满满,号称自己的除法水平比人类还要高。不信?那我们就来看一看吧!

除法运算小能手

对于拟南芥来说,学好除法才能让自己健康成长,保住“性命”。这听起来有些夸张,但拟南芥的除法计算本领,是经得起考验的。植物学家们通过实验,惊喜地发现:拟南芥在夜间会运用除法,计算出自身淀粉的消耗量。

这第一位出场的“勇士”,真是让我们大开眼界、为之惊叹。的确,就像人类需要吃东西来为自身补充能量一样,植物也需要进行光合作用来为自身合成养分。而拟南芥会运用除法运算,对自身一天里累计的养分进行合理分配,让自己不至于在夜晚“饿肚子”。

看来,我们要努力学习数学了,不然连植物们的计算水平都要赶超我们了!

下面这位要出场的选手,是被身边的小伙伴推上来的。不过这位选手一出场,就凭借它独特的外表,收获了一大批粉丝!

低调的“数列学长”

植物学家们发现,葵花籽的排列方式遵循斐波那契数列规律。斐波那契数列是1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,…这样的数列,从第三个数起,每个数都是前两个数之和。

向日葵花盘由两组螺旋线镶嵌而成,一组呈顺时针方向盘旋,另一组呈逆时针方向盘旋。不同品种的向日葵,两组螺旋线上的种子数目各不相同,但往往是34和55、55和89、89和144这三个组合,而这三组数分别都是斐波那契数列中相邻的两个数。

1992年,两位法国数学家针对这一现象给出了解释。因为按斐波那契数列排列,能使花盘上的种子分布最结实、数量最多。这既是一种植物的本能,也是植物在大自然中长期进化的结果。蓟叶、松果、雏菊等植物中都包含这个数列呢。

巧用角度的“规划师”

植物界不光有会计算的,还有会运用角度来规划自身的生长结构的。车前草是我们常见的一种小草,其叶片夹角多数是137.5°,而就是这个角度让它可以更好地健康成长。那么问题来了,为什么车前草的叶片夹角会是137.5°呢?

其实137.5°又叫黄金角,因为用黄金比例来分割360°,所得的222.5°的外角就是137.5°。

植物学家们发现,大多数植物的茎叶和果实几乎都按照137.5°排列。这样它们可以占有最大空间,从而获得更多的阳光和雨露。

黄金角也被许多设计师運用到建筑中,设计出了采光更加明亮、通风效果更好的建筑物,如深圳的岭南大厦。

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