数学奇趣探秘
2023-11-30
科普童话·学霸日记 2023年12期
懂数学的蝉
夏天是属于蝉的季节,蝉的叫声是每个慵懒夏日的背景音乐。但是,美国有一种蝉,每17年才叫一次,像钟表一样准确。这种蝉叫作“周期蝉”,还有以13年为周期的另一个品种。
它们绝大部分时间都生存在地面之下。幼虫在地下,靠吸食树根的汁液生存,等到蛰伏13年或17年时,同个群体的若虫同时破土而出。来到地面后,它们所剩的寿命就十分短暂了。在4~6周之间,这些周期蝉会经历羽化、交配、产卵、死亡的过程。它们生下的卵会孵化成幼虫,开始新的生命周期。
为什么周期蝉的生命轮回周期呈13年或17年这样质数年份?有三种猜测:
一、从进化的角度看,13和17年似乎是最佳的防范捕食者的时间。因为捕食者一般不会生存这么久来和周期蝉保持同步。
二、周期蝉之所以时隔如此之久才大规模出现一次,是为了防止不同种属之间的杂交。
三、在冰川期,气温下降,周期蝉便通过进化,使生长周期延长到17年,以此适应寒冷的气候。
蜜蜂为什么喜欢正六边形
你见过蜂窝吗?你知道为什么它的每一个孔都是正六边形的嗎?
将一个平面分割成同等面积的区域,且具有最小周长的几何图形,是蜂窝状的正六边形。
蜂蜡比蜂蜜更难生产,蜜蜂是知道这一点的,因此,它们在筑巢时,自始至终都在寻求一种尽可能用到最少的蜂蜡的方法。在不断的进化当中,蜜蜂最终找到了方法——只有当它们将每一个蜂窝孔建造成正六边形时,使用到的蜂蜡才会最少。