动物界中的数学大师

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动物界中的数学大师

宇宙是用数学语言写成的。生活中的一切事物都是由数和形构成的,而数和形是数学的基本内容,因此数学便存在于我们生活的方方面面。“万物皆数”,人类离不开数学,动植物身上同样体现着数学。

“计数专家”蚂蚁

英国的昆虫学家兴斯顿做了一个有趣的实验:把一只死蚂蚱按照一块比一块大1倍的比例,切成小、中、大3块,摆放在蚂蚁洞口。当蚂蚁发现这3块食物后,立即调兵遣将前来搬运,10分钟后,大群蚂蚁如同一支由组织的军队接蹱而来,之后分别奔赴不同的猎物。昆虫学家观察蚂蚁数量的分配,不禁大吃一惊:有28只蚂蚁聚在小块蚂蚱周围,有51只蚂蚁聚在中块蚂蚱周围,有89只蚂蚁聚在大块蚂蚱周围。兵力的数量与蚂蚱大小的比例基本一致。

猫是“几何专家”

在寒冷的冬天,猫睡觉时总会把身体蜷成团。这是为什么呢?原来保持这样的姿势,身体露在冷空气中的表面积最小,散失的热量也最少。

“作图大师”蜘蛛

“南阳诸葛亮,独坐中军帐,排成八卦阵,要捉飞来将。”不用说你也知道,这是蜘蛛。它用吐出的丝结成八角形几何图案,不但结构复杂而且造型美观。中心向外辐射的两条相邻半径间的两段蛛丝,彼此都是平行的,而且每一根横条蛛丝与主要辐射向外的蛛丝相交所成的角度都相等,完全可以与画图高手一比高下。蛛网上隐藏的数学概念更是多得惊人----半径、弦、平行线段、三角形等,可谓巧夺天工。

“天象记录员”珊瑚虫

科学家们发现,珊瑚虫会在自己身上记录时间:它们在体壁上每天“刻画”一条环纹,一年“刻画”365条,既不多也不少。因此想知道它们的年龄,只要数数它们体壁上的环纹即知。

科学家们还发现,3.5亿年前的珊瑚虫,每年“刻画”在身上的环纹不是36 5条,而是400条。原因是,那时地球自转一天仅为21.9小时,一年不是365天,而是400天.瞧,珊瑚竟这样准确地记录着天象的变化,把大自然的秘密长久地保存下来。

设计能手蜜蜂

蜂房建筑可谓奇妙绝伦,清一色的六角形,层层相接,室壁的斜度总是保持13度角(可以防止蜂蜜在端顶被蜡帽盖前流出。)如此设计不但坚固实用,而且高度节省材料。纵观蜂房设计材料和工作量上的最优化、平面和空间的镶嵌图案、几何定理等惊人的工程技术,令人类工程师也不禁击掌惊叹!

结束语:

总之,在大自然中,诸多动物的数学才能令人惊叹。鼹鼠在地下挖掘隧道时,尽管满眼漆黑,90°转弯却总是把握得很准;丹顶鹤为了利用气流减轻体能,总是排成“人”字形成群结队迁飞,而且“人”字每边与前进方向的夹角总保持为54度;鹰类猎取地上的小动物时,从空中俯冲下来总是选取一个最好的角度,令猎物猝不及防;壁虎在捕食蚊、蝇、蛾等小昆虫时,总沿着一条数学上称为“螺旋线”的轨迹爬行;切叶蜂用大颚剪下的每片圆形叶片,大小基本一致,像模子冲出来那么标准……所有这些存在于动物界鬼斧神工的数学现象,时巧合还是“物竞天择”长期的遗传积累,抑或是大自然的某些“默契”?诸多谜团有待我们继续去探索追寻。

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