植物也是“文化人” 数学水平堪比初中生

www.fjnet.cn 2013-07-01 09:11 韩旭阳来源：新华网　 我来说两句

■ 植物生长中的数学

植物“数列” 让适者生存

伽利略曾说，大自然这本书是用数学语言来书写的。至少在植物界，伽利略的这个观点得到了佐证。据美国《科学新闻》2007年报道，在植物的生长特性中，数学占据了很重的比例。而植物们最心仪的，无出斐波纳契数列者。

以向日葵种子的排列方式为例，植物学家发现，其排列方式就是一种典型的数学模式。

仔细观察向日葵花盘，你就会发现两组螺旋线，一组顺时针方向盘旋，另一组则逆时针方向盘旋，并且彼此相嵌。虽然在不同的向日葵品种中，种子顺、逆时针方向和螺旋线的数量有所不同，但都不会超出34和55、55和89或者89和144这3组数字，每组数字就是斐波纳契数列中相邻的两个数。同时，植物学家发现，在自然界中，这两种螺旋结构只会以某些“神奇”的组合同时出现。比如，21个顺时针，34个逆时针，或34个顺时针，55个逆时针。而这些数字属于一个特定的数字列：斐波纳契数列，即1，2，3，5，8，13，21，34等，每个数都是前面两数之和。

不仅葵花籽的排列，还有雏菊、松果、蔷薇花、蓟叶等都遵循着这一自然法则。

植物为什么会选择这样的形态和怎么能“知道”斐波纳契数列这个深奥的序列呢？

到目前为止最好的解释是1992年由两位法国数学家伊夫·库代和斯特凡尼·杜阿迪提出来的。他们证明，斐波纳契数列使花朵顶端的种子数最多。向日葵等植物在生长过程中，只有选择这种数学模式，花盘上种子的分布才最为有效，花盘也变得最坚实壮实，产生后代的几率也最高。这也是动植物在大自然中长期适应和进化的结果。

植物“互联网” 能通风报信

据英国媒体报道，英国一项新研究发现，植物能通过地下的真菌网络发出预警信号，警告昆虫即将来袭。

这项研究由英国阿伯丁大学、詹姆斯·赫顿研究所和洛桑研究所研究人员共同完成。

研究发现，植物可通过真菌向与其网络相联的其他植物传递蚜虫入侵的警告信号，接收到信号的植物可发出化学信号，抵制蚜虫并且吸引蚜虫的天敌黄蜂。

此前的研究发现，植物能通过空气来传达类似的警告信息。新研究称，植物通过一种名叫“菌根”的真菌相互联系。“菌根真菌从植物那里获取‘光合作用的产物’，它们也必须为植物做点什么。”洛桑研究所的约翰·皮克特对媒体说。

“我们过去认为菌根从根系和土壤中吸收营养素，但现在我们看到了它们的另一个进化功能，即通过有效传递信号回报植物。”

阿伯丁大学的大卫·约翰逊补充道：“以往我们对生态系统的认识中并没有考虑植物可通过这种方式互相联系。这对我们理解生物之间如何相互影响有着重大的启示意义。”

与此相反，未与真菌网络相联的植物在遭受攻击后没有发出警告信号。

在研究过程中，这些甚至植物还被套上了袋子，以确保它们不会通过空气传递信号。