7朵玫瑰代表什么生物与数学

2020年11月29日发(作者：易慧)
生物与数学

人类在征服大自然的漫长过程中，不断地接触、认识各种生物。
发现它们与数学之间联系密切，息息相关，奥妙莫测。正如著名
科学家伽利略所说：“自然这本书，是 用数学语言写成的。”
马克思说过：“蜜蜂建筑蜂房的本领使人间的许多建筑师感到
惭愧。” 人们赞美蜜蜂的蜂房结构，认为它是符合数学观点的最省
材料的设计。其实，蜘蛛网的建造结构，又何尝 不是数学家为之
赞叹不已的高级几何图形。当你凝视着一张挂满晶莹露珠的蜘蛛
网时，觉得它仿 佛像一个圆，网的中心就是圆心，从圆心辐射出
几条半径，它们的圆心角大致相等；倘若再仔细端详，又 会觉得
它不太像圆，因为连接相邻两条半径的蛛丝不是同心圆弧，而是
平行直线。各平行线间的 距离也不相等，越靠近中心越稠密。
一张蜘蛛网简直就是一幅精美的几何图形。人们就是用圆规、直尺也难以描绘得如此匀称、美观。尽管人们把蜘蛛看作是一种
勤奋智慧的动物，但它毕竟不懂得什 么高等几何。蜘蛛结网不过
是它的本能而已。然而，蜘蛛的“数学头脑”，对科学家来说，无
疑 是一个有待揭示的谜。
生物的形态和生长，往往隐藏着各种数学规律。
如果仔细观察向日葵 花盘上的葵花籽，可以发现它们竟是呈对
数螺线排列的。假如从一些植物嫩枝的顶端往下看，植物叶子的
排列也是对数螺线的形状。更令人吃惊的是，这些叶子在螺线上
的距离竟然遵循着数学上的“黄 金分割”规律。
几何学的知识告诉我们：在同样体积的物体中，球的表面积最
小，扁平薄片的 表面积最大。因而，在气候温暖、水分充足的主
要农牧区，植物的叶子大多呈扁平结构。这是植物在长期 进化过
程中形成的，因为这是耗用最少的有机原料、制造出最大表面积
的一种理想构造。 植物的叶子被人们比喻为植物的“绿色工厂”，这座工厂的动
力就是太阳光。科学家发现：植物叶子 “为了”更有效地进行光
合作用，通过上述数学特征，采用了最佳“技术”方案。
人们还研究 了一些植物的叶子和花瓣的图案，发现它们完全符
合解析几何的一些曲线方程。如“笛卡儿叶线”、“玫 瑰形线”方
程等。其实，古时人们就发现数学上的某些封闭曲线和植物的叶
和花瓣的形状非常相 似。发现坐标法的大数学家笛卡尔，曾经用
坐标法研究了一族曲线，鉴于这族曲线与植物有着密切的关系 ，
因而人们给这族曲线取了一个富有诗意的名称——“茉莉花瓣”。