參與評論

評論

登錄后參與評論

全部評論(1條)

• 

  杰蘭特爾B 2017-05-21 00:00:00

  植物的纏繞莖是螺線在三維空間中的形態(tài)。螺線是一種迷人的數(shù)學曲線，它與自然界的聯(lián)系異常緊密，從DNA分子的雙螺旋結構到向日葵的花盤，到處都有螺線的蹤影。 英國科學家科克把植物的螺旋狀纏繞莖稱為“生命的曲線”，的確，這是它們特有的一種運動方式。只不過這種夸張的慢動作在我們看來好像是完全靜止的。愛因斯坦的相對論可以幫助我們了解植物活動的本質。如果將植物生長一個月的過程壓縮成一分鐘，再來觀察它們，你就會了解，植物每時每刻都在發(fā)生著變化。 藤蔓類植物總是要借助其它生物體，來保證自己的生存。為了找到依靠，有的植物，要不停的變換生存空間，以便在樹林里，激烈的陽光爭奪戰(zhàn)中保留一席之地，這時它們很像是一位開拓者。還有的植物會以寄生的姿態(tài)，攀附于鄰近的植物，以便從那里獲取營養(yǎng)，菟絲子就是這樣。相對于宿主來說，菟絲子是一位極不受歡迎的入侵者。當然不論以何種手段來實現(xiàn)生存的目的，它們中的大多數(shù)都選擇了螺旋運動的方式。 我們前面提到過，不同的藤蔓類植物，它們的纏繞莖會有兩種相反的方向。而這二者之間有著對稱的特點，就像左手與右手之間的差異性一樣。因此為了便于研究，我們把這類問題統(tǒng)稱為手性現(xiàn)象。手性現(xiàn)象是伴隨著柱狀螺旋線的出現(xiàn)而存在的，颶風、氣旋等等都具有手性現(xiàn)象。 那么植物的手性是怎么確定的呢？ 在植物界，左手性與右手性植物的數(shù)量不完全對稱，我們常見的植物中以右手性居多。 英國博物學家達爾文（Charles Robert Darwin，1809－1882）在《攀緣植物的運動和習性》一書中描述了42種攀緣植物，其中有31種都是右手性。 前面提到的牽?；ㄊ且荒晟荼韭灾参?，原產(chǎn)地在ZG南部、南美洲以及非洲。它和菟絲子一樣都是旋花科植物，并且纏繞莖也都為右手性。 我們常吃的蔬菜，豆角也是右手性的植物。 接下來提到的紫藤比較特別，我們通過對紫藤莖的觀察發(fā)現(xiàn)，同屬不同種的植物，它們的莖蔓有可能會出現(xiàn)兩種手性。除了手性不同，外觀上也有差異。這一棵，從老莖到新枝，都是右手性的，叫ZG紫藤，它的花序顏色為淡紫色。而這株左手性的紫藤叫豆科多花紫藤（Wisteria floribunda），原產(chǎn)地在日本；它的花序就比較長。另外，左手紫藤羽狀復葉的小葉片數(shù)量通常要多一些，一般在13-19片，而右手性的紫藤一般不超過13片。 當然手性的出現(xiàn)并不，自然界里也有不具備手性的藤蔓類植物。比如凌霄，它是依靠氣生根向上攀附；爬山虎則是依靠吸盤保持運動狀態(tài)。 植物的手性不像氣旋、颶風現(xiàn)象那么引人關注，要注意到身邊的植物。除非經(jīng)過很仔細的觀察。 植物默默地繼承從祖先那里得來的特征，絲毫不理會我們徒勞的嘗試。但人們對它的好奇卻沒有停止，并由此衍生出種種推測。一般人們認為，植物的手性，可能與科里奧利力有關，是地球引力和磁力共同作用的結果。科里奧利力的確存在，它是地球的自轉對運動于地球表面的物體產(chǎn)生的一種慣性力。泛濫的洪水、瘋狂的颶風產(chǎn)生的根本原因都離不開科里奧利力作用的結果。 自從手性問題與DNA分子之間的聯(lián)系被發(fā)現(xiàn)之后，在植物界乃至更廣泛的領域里呈現(xiàn)出手性的現(xiàn)象也就不足為奇了。它似乎在暗示另一種可能性，即植物以不同螺旋的方式生長，是受它們遺傳密碼控制的結果。但是科學不會僅停留在對現(xiàn)象的猜測，它會不斷地深入下去，Z終尋找到本質的對應關系。 1953年詹姆斯•沃森和弗朗西斯•克里克兩位年輕的學者，在劍橋大學的卡文迪什實驗室發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結構，奠定了現(xiàn)代分子生物學的基礎，事實上它的意義可以深入到更廣泛的領域。螺旋狀的形態(tài)在自然界存在得相當廣泛。從分子到生物體器官、動物行為，隨處可見。蝶蛾類的虹吸式口器，的殼體結構，人的精子在行進中尾部的運動方式，人耳窩內的螺旋骨質構造等等?？梢哉f無處不在的螺旋是生物體構造的基本形式之一，同時也包含了許多內在的合理性和外在的美。

  贊(9)

  回復(0)

  評論

  評論

  登錄后參與評論