植物的秘密57
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发布时间：2023-11-19 00:15
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热心网友
时间：2024-02-16 22:02
2.仙人掌是肉质茎，可储存丰富的水，根长可更多汲取水分，叶成针状，可减少植物的蒸腾作用（即从叶面蒸发出水分）
3.秋天枫树的叶子是红色的源于秋天叶绿素死了，比例为花青素多于叶绿素，花青素成红色，所以为红色，多数植物花青素少或无，所以成*
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时间：2024-02-16 22:02
有很多植物都具备这种螺旋样式，在叶子里、种子里或者其他结构中，都遵循称为黄金角度的方向进行下一步的生长。这里我们说的黄金角度大约是137.5o。
黄金角度和著名的黄金分割比例息息相关，远古的希腊人相信这个比例非常神圣，达芬奇认为人的身体正体现了黄金分割的比例。
拥有黄金角度旋转样式的植物，同样还表现出另一种有趣的数学属性。花头上种子形成的旋转既有顺时针方向也有逆时针方向，顺时针旋转的数量和逆时针旋转的数量是不一样的，这两组数称为植物的斜列线数。
这些斜列线数字具有显著的连续性，通常都是两组连续的斐波纳契数列数字，这就是自然界的另一个有趣之处了。斐波纳契数列是这样排列的：1、1、2、3、5、8、13、21……每一个数字都是它前面两个之和。
斐波纳契数列往往会表现出黄金分割，因为两个斐波纳契数列数字之间的比例非常接近于黄金比例，其中两个数字越大就越接近于黄金比例。不过这个关系仍然不能完全解释为什么斜列线数最终都会表现为两个连续的斐波纳契数列数字。
科学家困惑于植物的生长样式已经有几百年了。为什么植物会选择黄金角度而不是其他角度？而植物又是怎么“知道”斐波纳契数列的呢？
起初，研究人员认为这些样式可能归因于进化的自然选择，这种方式更有利于植物的生存。但是最近，他们发现答案就在植物赖以生长叶片、花朵和其他结构的生物化学机制当中。科学家没有完全的揭开这个秘密，不过形成这一过程的基本原理已经渐渐浮出水面了。而这也促使植物学家们重新回到电子显微镜前面，再次观察那些他们以为了解了的植物。
数学家对于揭开这个秘密作出了第一份贡献。1830年，Auguste和LouisBravais兄弟数学证明了黄金角度产生的旋转格子中包含连续斐波纳契数列数字的斜列线数。不过这个证明仍然无法解答为什么植物会首选黄金角度和斐波纳契数列。
1868年，关注植物生长的生物化学家给出了一份关键的线索。德国植物学家WilhelmHofmeister研究植物生长的尖端，其中就包含还没有获得独特功能的植物细胞。这些没有形成的细胞称为干细胞，在动物身上也有类似的细胞。这些干细胞形成小的原始细胞，原始细胞再转变为花朵、树干或者其他的结构。
这些原始细胞形成在干茎顶端的小区域中，Hofmeister认为这些原始细胞形成的地方，是距离老原始细胞最远的地方。接着这些新生出来的原始细胞随着顶端的不断生长而源源不断的向外向下蔓延。
电子显微镜的图像证实了Hofmeister的理论。进一步的是，2000年Fribourg大学的DidierReinhardt在植物种的确发现了这一行为。随着原始细胞的形成，它吸收促进生长的植物激素。最多的生长激素位于离其他原始细胞最远的地方，所以原始细胞会超那个方向运动。
不过这个怎么来解释旋转样式呢、黄金角度和斐波纳契数列呢？巴黎的两个物理学家StéphaneDouady和YvesCouder在1992进行了一个引人瞩目的实验，把这些想法结合在一起。他们把磁化的铁磁流体液滴滴入一个盘子当中，这个盘子的边缘也被磁化，并且盛着硅油。这些小液滴同时收到盘子边缘的吸引，并且相互排斥。
他们的实验结果和植物的生长非常类似，但是哈佛大学的ScottHotton仍然搞不清楚为什么会出现黄金角度。他把这个实验简化成数学模型，发现仍然可以产生黄金角度旋转。这些种种的努力和研究有着令人惊讶的牵连。不过是否所有的植物都存在这种生长模式尚不清楚，生物学家仍然在努力寻找着答案。
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时间：2024-02-16 22:03
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时间：2024-02-16 22:04
