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        會操控杠桿的鼠尾草

        2020-07-23 09:10:11祁云枝
        科學大眾·小諾貝爾 2020年5期
        關鍵詞:雌蕊鼠尾草雄蕊

        祁云枝

        同學們,當你們感到自卑時,會怎么形容呢?我們經(jīng)常會說“就像路旁的一株狗尾巴草”。那假如說像纖細的老鼠尾巴草,會不會覺得更卑微?直接卑微到塵埃里去。

        不過,名為“鼠尾草”的植物才不會這么想呢!其貌不揚的鼠尾草可是草叢里的智者,這智慧來自它在傳宗接代大業(yè)上深思熟慮后別出心裁的發(fā)明——操控杠桿。

        當我們人類嘖嘖贊嘆阿基米德發(fā)現(xiàn)了杠桿原理,并利用這一原理設計制造機械時,豈不知我們腳下的鼠尾草早已靈活運用了幾百萬年。

        自然天成的杠桿

        鼠尾草是一個龐大的家族,上上下下有幾百號成員。但無論是灌木鼠尾草還是草本鼠尾草,它們的生殖器官——花朵都擁有完美的杠桿裝置。仔細觀察一株正在綻放的唇形科植物鼠尾草,同學們就會發(fā)現(xiàn)它那令人咋舌的智慧。

        看!鼠尾草的花萼、花冠都合生成管子狀,但是5片花瓣分裂成上下“嘴唇”的形狀:有2片合成像鴨舌帽似的“上唇”,另外3片團結成“下唇”儼然伸出去的一個袖珍停機坪。這,自然是為紅娘準備的歇腳點啦!

        “上唇”的下面有2枚雄蕊和1個花柱。雄蕊的構造頗費心思,藥隔延長,變成1個可以活動的杠桿,支點是花絲和花藥的連接處。杠桿上臂長,頂端有2個發(fā)達的花粉囊。下臂短,這里的花粉囊只是空有皮囊,起平衡錘的作用。但是,這“皮囊”的位置極為重要,能夠恰好遮住花冠管的入口,大有“一夫當關,萬夫莫開”的架勢。

        利用杠巧妙傳粉

        當蜜蜂被鼠尾草花朵分泌的蜜汁引誘,想要進入花冠管的深處飽餐一頓時,卻發(fā)現(xiàn)近在眼前的美食并非唾手可得,還要過“皮囊”這一關,蜜汁就在“皮囊”的后面,若隱若現(xiàn)。

        蜜蜂也不是輕易就放棄的主兒,它會選擇在“停機坪”稍事休息,然后鉚足勁,用腦袋使勁撞擊“皮囊”。此時,鼠尾草的杠桿裝置發(fā)力了——當“皮囊”被向內推動時,上部的長臂自然向下彎曲,頂端的花藥開裂,花粉正好灑落到蜜蜂毛茸茸的背上。鼠尾草設計的力臂長度、花粉拋撒的角度精確無比,鼠尾草無異于天才。

        而此時,花中的雌蕊尚未成熟,這樣的時間差自然避免了自花授粉。一旦蜜蜂離開,兩根有彈性的樞軸會立刻彈回,裝置恢復原狀,就像什么也沒有發(fā)生過,靜靜等待下一個送上門來的訪問者。

        夠精彩吧?其實,到這個時候,鼠尾草導演的精彩好戲只上演了上半場,有趣的下半場會在另一朵花兒里繼續(xù)。

        就在這朵花兒的附近,在另一朵藍色或粉色的小小帷幕里,雄蕊剛一謝幕,花中的雌蕊便迫不及待地登臺亮相了。雌蕊先從帷幕鴨舌帽中緩緩伸出頭來,伸展、俯身、彎曲、分叉,長成二分的柱頭,再次如“皮囊”那樣,巧妙地擋在花冠管的入口。

        背負著花粉的蜜蜂前來采蜜時,腦袋可以輕松通過懸垂下來的叉子。被叉子蹭過的蜜蜂背部和兩側,正是另一朵花的雄蕊撒過花粉的地方——叉狀的柱頭,巧妙獲取了紅娘身上的花粉,完成受孕……

        向鼠尾草學習:小植物也有大智慧

        看完鼠尾草自導自演的好戲,同學們對它是不是充滿了贊賞甚至感動呢?沒有學過物理學的鼠尾草究竟經(jīng)過了怎樣的努力、受到什么樣的啟迪,才設計出如此完美的杠桿?

        所以,同學們,個子小沒有關系,其貌不揚更沒有關系。學學鼠尾草,貌不驚人的小家伙操控的不只是杠桿,它操控的可是比自己強大很多的物種——聰明、會飛的昆蟲。

        博學的阿基米德大概是受到鼠尾草的啟迪,說了一句我們至今還在標榜的格言:給我一個支點,我可以撬動整個地球!

        (責任編輯:陸艷)

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