懂?dāng)?shù)學(xué)的蟬
夏天是屬于蟬的季節(jié),蟬的叫聲是每個(gè)慵懶夏日的背景音樂。但是,美國(guó)有一種蟬,每17年才叫一次,像鐘表一樣準(zhǔn)確。這種蟬叫作“周期蟬”,還有以13年為周期的另一個(gè)品種。
它們絕大部分時(shí)間都生存在地面之下。幼蟲在地下,靠吸食樹根的汁液生存,等到蟄伏13年或17年時(shí),同個(gè)群體的若蟲同時(shí)破土而出。來到地面后,它們所剩的壽命就十分短暫了。在4~6周之間,這些周期蟬會(huì)經(jīng)歷羽化、交配、產(chǎn)卵、死亡的過程。它們生下的卵會(huì)孵化成幼蟲,開始新的生命周期。
為什么周期蟬的生命輪回周期呈13年或17年這樣質(zhì)數(shù)年份?有三種猜測(cè):
一、從進(jìn)化的角度看,13和17年似乎是最佳的防范捕食者的時(shí)間。因?yàn)椴妒痴咭话悴粫?huì)生存這么久來和周期蟬保持同步。
二、周期蟬之所以時(shí)隔如此之久才大規(guī)模出現(xiàn)一次,是為了防止不同種屬之間的雜交。
三、在冰川期,氣溫下降,周期蟬便通過進(jìn)化,使生長(zhǎng)周期延長(zhǎng)到17年,以此適應(yīng)寒冷的氣候。
蜜蜂為什么喜歡正六邊形
你見過蜂窩嗎?你知道為什么它的每一個(gè)孔都是正六邊形的嗎?
將一個(gè)平面分割成同等面積的區(qū)域,且具有最小周長(zhǎng)的幾何圖形,是蜂窩狀的正六邊形。
蜂蠟比蜂蜜更難生產(chǎn),蜜蜂是知道這一點(diǎn)的,因此,它們?cè)谥矔r(shí),自始至終都在尋求一種盡可能用到最少的蜂蠟的方法。在不斷的進(jìn)化當(dāng)中,蜜蜂最終找到了方法——只有當(dāng)它們將每一個(gè)蜂窩孔建造成正六邊形時(shí),使用到的蜂蠟才會(huì)最少。