植物也是“文化人” 數學水平堪比初中生

■ 植物生長中的數學

植物“數列” 讓適者生存

伽利略曾說，大自然這本書是用數學語言來書寫的。至少在植物界，伽利略的這個觀點得到了佐證。據美國《科學新聞》2007年報道，在植物的生長特性中，數學占據了很重的比例。而植物們最心儀的，無出斐波納契數列者。

以向日葵種子的排列方式為例，植物學家發現，其排列方式就是一種典型的數學模式。

仔細觀察向日葵花盤，你就會發現兩組螺旋線，一組順時針方向盤旋，另一組則逆時針方向盤旋，并且彼此相嵌。雖然在不同的向日葵品種中，種子順、逆時針方向和螺旋線的數量有所不同，但都不會超出34和55、55和89或者89和144這3組數字，每組數字就是斐波納契數列中相鄰的兩個數。同時，植物學家發現，在自然界中，這兩種螺旋結構只會以某些“神奇”的組合同時出現。比如，21個順時針，34個逆時針，或34個順時針，55個逆時針。而這些數字屬于一個特定的數字列：斐波納契數列，即1，2，3，5，8，13，21，34等，每個數都是前面兩數之和。

不僅葵花籽的排列，還有雛菊、松果、薔薇花、薊葉等都遵循著這一自然法則。

植物為什么會選擇這樣的形態和怎么能“知道”斐波納契數列這個深奧的序列呢？

到目前為止最好的解釋是1992年由兩位法國數學家伊夫·庫代和斯特凡尼·杜阿迪提出來的。他們證明，斐波納契數列使花朵頂端的種子數最多。向日葵等植物在生長過程中，只有選擇這種數學模式，花盤上種子的分布才最為有效，花盤也變得最堅實壯實，產生后代的幾率也最高。這也是動植物在大自然中長期適應和進化的結果。

植物“互聯網” 能通風報信

據英國媒體報道，英國一項新研究發現，植物能通過地下的真菌網絡發出預警信號，警告昆蟲即將來襲。

這項研究由英國阿伯丁大學、詹姆斯·赫頓研究所和洛桑研究所研究人員共同完成。

研究發現，植物可通過真菌向與其網絡相聯的其他植物傳遞蚜蟲入侵的警告信號，接收到信號的植物可發出化學信號，抵制蚜蟲并且吸引蚜蟲的天敵黃蜂。

此前的研究發現，植物能通過空氣來傳達類似的警告信息。新研究稱，植物通過一種名叫“菌根”的真菌相互聯系。“菌根真菌從植物那里獲取‘光合作用的產物’，它們也必須為植物做點什么。”洛桑研究所的約翰·皮克特對媒體說。

“我們過去認為菌根從根系和土壤中吸收營養素，但現在我們看到了它們的另一個進化功能，即通過有效傳遞信號回報植物。”

阿伯丁大學的大衛·約翰遜補充道：“以往我們對生態系統的認識中并沒有考慮植物可通過這種方式互相聯系。這對我們理解生物之間如何相互影響有著重大的啟示意義。”

與此相反，未與真菌網絡相聯的植物在遭受攻擊后沒有發出警告信號。

在研究過程中，這些甚至植物還被套上了袋子，以確保它們不會通過空氣傳遞信號。

皮克特稱，這個發現非常有益，如農場可以用真菌作為農作物的預警系統。

理論上，可以在農作物附近種植一株植物“舍身取義”，它一旦受到昆蟲攻擊，就會迅速通過真菌網絡警告其他農作物，讓它們有時間組織防御。

（新京報）