王滿厚
世界上樹木的形狀五花八門,樹冠、樹葉、果實(shí)的形狀更是變化萬(wàn)千,難以找出它們的共同形狀來(lái)??墒?,你只要看看樹干和樹枝,幾乎無(wú)一例外的都是圓柱形的。奇怪,為什么千姿百態(tài)的樹木在這一點(diǎn)上能夠“統(tǒng)一”起來(lái)呢?
為什么樹干都是圓柱形的?這個(gè)問題既有趣,又難給出肯定的答案。讓我們先來(lái)看看樹干都是圓柱形的奧秘。
幾何學(xué)告訴我們,同一周長(zhǎng)時(shí),圓的面積比其他任何形狀的面積都要大。因此,如果有一些料,希望作成面積最大的東西,圓形就是最合適的形狀了。怪不得人們把輸送煤氣的煤氣管道,輸送自來(lái)水的水管,盛水的桶,都作成圓管狀的。
其次,圓柱形有最大的支持力。樹木高大的樹冠,它的重量全靠一根主干支持;有些豐產(chǎn)的果樹,樹上還要掛成百上千斤重的果實(shí),如果不是強(qiáng)有力的樹干的支持,哪能得消呢?有些果樹,比如銀杏、核桃等樹,要生長(zhǎng)十多年甚至幾十年才能結(jié)果實(shí),在這段漫長(zhǎng)的時(shí)間里,果樹的主要任務(wù)是那種自己的軀體,這需要消耗大量的養(yǎng)分,如果不是采用消耗材料最省而功能最大的結(jié)構(gòu),會(huì)造成浪費(fèi),使結(jié)果年齡推遲,樹木本身繁衍后代的時(shí)間也會(huì)拉長(zhǎng),這對(duì)樹木都是不利的。
另外,樹木是多年生植物,在它的一生中不免要遭到風(fēng)暴的襲擊,由于樹干是圓柱形的,所以不管是從哪個(gè)方向吹來(lái)的大風(fēng)很容易沿圓面的切線方向掠過,樹木受影響的就只有一小部分了。假如樹干是其他任何形狀,樹木受風(fēng)力的影響就會(huì)大大增加,樹可能被吹歪,甚至被刮倒。
再說(shuō),圓柱形樹干對(duì)防止外來(lái)傷害,也有許多好處。樹干若是圓以外的其他形狀(正方形、長(zhǎng)方形、多邊形等),必然存在許多棱角和平面;棱角的存在容易被磨擦碰傷,也容易被動(dòng)物啃蝕,會(huì)破壞樹木的皮層,中斷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送,使樹木死亡,而圓柱形樹干的皮層,受破壞的地方就小多了。
2500年前,古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯就說(shuō),在所有的立體圖形中,圓形(球形)是最美好的;在一切平面圖形中,圓是最完美的??磥?lái),一切生物在進(jìn)化的道路上,總是朝著最完美的方向發(fā)展。也就是說(shuō),生物的軀體總是朝著對(duì)環(huán)境最有適應(yīng)性的方向發(fā)展。圓柱形樹干可能也是對(duì)環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果吧。“謎底”是不是這樣,還有待青少年朋友今后繼續(xù)探索。