大自然里的建筑師

蜜蜂的“家”——蜂巢

提起蜂巢，這可是昆蟲界大名鼎鼎的“建筑杰作”啦。你還記得蜂巢是什么形狀的嗎？對，是六角形的。嚴格地說，蜂巢是一個六角形的“柱子”。它的一端是六角形的開口，另一端是一個六角棱錐做成的底，里面呢，是一個個六角形的“小房間”。拼合得非常規(guī)整，可以說是天衣無縫。

那么，蜜蜂為什么要把自己的“家”修成六角形呢？呵呵，這個問題可就有難度了。因為咱們人無法和蜜蜂交談，也就沒辦法問問它們是怎么想的。不過，想想咱們人蓋房子的時候，是不是都希望能用最少的材料建成最大的房屋呢？尤其是，蜜蜂蓋房子所用的材料——蜂蠟，都是從它們自己的身上分泌出來的。可不像咱們人用的磚頭、水泥，想要多少就有多少。所以，蜜蜂蓋房子的時候，一定會特別注意節(jié)約。經過科學家的研究，如果把蜂巢做成圓形或八角形的，那些“小房間”的中間就會出現空隙；如果做成三角形或四角形的呢，整個蜂巢的面積會變小——原來啊，在所有的這些形狀中，六角形組合在一起的效果是最好的，既不浪費材料，又能把“房子”蓋得很寬敞。

不僅如此，18世紀初，有一位法國的學者叫馬拉爾奇。他曾經專門研究過蜜蜂的蜂巢，測量了很多由不同種類的蜜蜂修建的蜂巢的尺寸。令他感到十分驚訝的是，這些蜂巢底部的六棱錐是由三個菱形組成的。而這些菱形的大小一模一樣，它們的鈍角都是109°28′，所有的銳角都是70°32′。后來，經過數學家們的計算，發(fā)現如果想用最少的材料制成最大的菱形容器的話，最科學的設計角度正是這兩個數據。怎么樣，咱們小蜜蜂果真不愧是天才的“數學家兼設計師”呀！

白蟻的“宮殿”——蟻穴

說起白蟻，大家可能想到的就是它們出名的“破壞力”。不是有個成語說：“千里之堤，潰于蟻穴。”如果一座房子的地基里、柱子下面，或者一條防洪堤上，有一群白蟻“安了家”的話，那可不得了。沒有幾天，它們就會被白蟻蛀空啦。

其實，這些與人類“同住”的白蟻住得并不寬敞。如果你到非洲的大平原上去，就會看到，那里的白蟻“修建”起來的蟻穴就像一個大土堆，一般般的都高達3米，有一些甚至有8米高！嗬，簡直就是一座“摩天大樓”啊！

而且，這些蟻穴不光是地面上的“大樓”，在下面，它們還有挖得非常深的“地下王國”。在那里，各種錯綜復雜的通道組成了一個“交通網絡”。這些通道不光是白蟻們來來往往的“大街”，還是重要的通風管道。它們可以讓新鮮的空氣進入，同時把呼吸過的廢氣排出去，這樣就能防止白蟻在里面因缺少空氣而窒息。更不可思議的是，蟻穴的里面是恒溫的。在撒哈拉大沙漠，白天外面的溫度經常超過零上40攝氏度，到了晚上，最低氣溫又會降到冰點以下。讓旅行者和探險家們吃了不少苦頭。可是，住在這里的白蟻“家”里的溫度一年四季都是零上3攝氏度，還可以自動調節(jié)里面的空氣濕度！真是讓咱們人類羨慕啊！

光羨慕有什么用？咱們也得發(fā)揮點聰明才智，學習嘛！現在，不少科學家正在研究蟻穴，準備模仿它們來設計新型的房屋。這種房屋具有和蟻穴一樣的特性，可以不管外面是炎熱的夏日還是寒冷的冬天，都保持室內溫度不變。當然了，人的房子是沒辦法像螞蟻那樣，修成帶有好多“地道”的模樣。但我們可以研究蟻穴所使用的材料，在墻壁的結構上下功夫。相信在不久的將來，白蟻“宮殿”的秘密就會被人類破解啦！

貝類的“房子”——貝殼

你到海邊撿過貝殼嗎？在清晨的海灘上，躺著那些五光十色、形態(tài)各異的貝殼，真讓人愛不釋手！但你有沒有想到，貝殼不但具有觀賞的價值，而且還有很重要的科學價值呢。

我們都知道，貝殼不是空的，里面“住”著有生命的海貝、扇貝、蚌……它們的樣子，看上去就是一團軟軟的肉。因此，在科學分類上，它們都是“軟體動物”。也正是因為它們的身體這么軟，所以才需要一層堅固的殼來保護自己。那，這層殼又是哪里來的呢？這可不是從天上掉下來的，而是軟體動物們通過自己身體的一種特殊的功能，吸收了水中的鈣粒子，把它們進行礦化，然后經過天長日久，慢慢地，就在身上“長”出這么一座“房子”來啦。

這么辛苦才“造”成的“房子”，當然不能馬馬虎虎。如果你找塊貝殼來試一試，就會發(fā)現，想把貝殼壓碎，可不是件容易的事。首先，它們的結構是一個拱形，我們在課堂上都學過，這種結構的抗壓能力很強。再加上貝殼是這么光滑，你很難在上面找到一個用力的點。力氣剛用得大點兒，就被滑開啦。另外，貝殼的化學成分雖然是鈣，但它和石灰、粉筆里的鈣完全不是一回事。貝殼里的鈣就和我們人的牙齒、骨骼里的鈣一樣，是經過了千萬年的進化，在生物體里漸漸形成的鈣質。這種天然的生物鈣質的強度超過任何一種人工合成的材料。所以，別看貝殼雖小，它們卻是世界上數一數二的堅固“房屋”呢。

貝殼的這些特點早就引起了建筑學家的注意。很多建筑師、設計師都參考過貝殼的結構，來設計出新穎的圓頂式或薄殼式的建筑物。最著名的當然要數澳大利亞的悉尼歌劇院啦。從遠處看去，它就好像一堆在海邊閃閃發(fā)光的貝殼。但現在工程師們更感興趣的是貝殼的生物材質。美國和英國的軍方都曾經設立專項經費，制造和貝殼所含的生物鈣質相仿的特殊材料。據說，用這種材料制成的裝甲車，抗射擊的性能可以被提高30倍！看看，小小的貝殼，還真的派上了大用場呢！