數(shù)學不好的朋友上學時可能有過這樣的經(jīng)歷,被稱為“榆木腦袋”,但現(xiàn)在,如果再有人聽到父母或老師們說“你的數(shù)學還沒桌子上的仙人掌好”時,或許可以坦然面對了,因為數(shù)學沒有植物好并不是什么丟臉的事情了。最近,英國科學家發(fā)現(xiàn)植物天生具備“數(shù)學天賦”,能進行復(fù)雜運算,這個本領(lǐng)幫助它們有效地規(guī)劃夜間所需的食物儲備,同時對于植物來說,會不會數(shù)學可是“性命攸關(guān)”的事。
除法算出夜宵“吃”多少
小學課本就曾寫道,植物依靠光合作用,將二氧化碳轉(zhuǎn)化為糖和淀粉時獲得養(yǎng)分。但是夜間,植物是無法進行光合作用的。
實驗證明,當植物在夜間無法進行光合作用時,它們必須自身規(guī)劃好所需儲備的淀粉的量,以幫助它們在黎明到來前,有足夠的能量。
植物如何計算夜間要為自己提供多少“夜宵”呢?
科學家們用名為擬南芥的植物進行了實驗(擬南芥又稱鼠耳芥,這種植物被業(yè)內(nèi)廣泛認為是進行實驗的“模范植物”)。
實驗中的數(shù)學模塊顯示,植物夜間需要消耗的淀粉數(shù)量,能通過葉片化學物質(zhì)以除法的方式運算出來。
嚇到科學家的“數(shù)學天賦”
在夜間,植物能夠非常精確地調(diào)整它所需的淀粉消耗量。這種現(xiàn)象只能有一種解釋,在這一過程中,該植物進行了完整的數(shù)學運算,而且進行的還是除法。
負責這項研究的史密斯表示:“植物實際上是通過一種簡單的化學方式,在做數(shù)學題。當我們看到這個實驗結(jié)果時,不單是欣喜異常,準確說應(yīng)該是被它們嚇到了。”他們發(fā)現(xiàn),植物葉片內(nèi)的組織會計算所需的淀粉儲備。通過植物體內(nèi)的生物鐘完成時間信息的規(guī)劃,其原理與人類的生物鐘相似。
植物體內(nèi)如何通過除法進行運算,科學家們已經(jīng)開始通過建立數(shù)學模塊,展開進一步的研究。
初中生的數(shù)學水平
研究人員猜測,這項計算通過植物體內(nèi)的兩種分子來完成,它們分別是代表淀粉的“S”分子和代表時間的“T”分子。
如果S分子能激發(fā)淀粉儲備的臨界點,而T分子能阻止淀粉消耗殆盡的話,植物體內(nèi)的淀粉消耗量則能通過兩個分子之間的比率設(shè)定出來。換句話說,就是用S除以T。而這種能力可能與初中生的數(shù)學水平相似。
英國約翰因斯研究中心的霍華德教授認為,“這是證明生物能進行如此復(fù)雜的算術(shù)運算的力證。”
這種運算能力可能在動物界也已被廣泛使用,比如鳥類在遷徙或孵化過程中,能有效控制自己體內(nèi)的脂肪儲備。
倫敦王后瑪麗大學的理查德·巴格斯博士并不認為植物會數(shù)學就能表明植物是有智慧的。她說:“這不過是表明,植物天生具備在夜間自動控制消耗碳水化合物的能力。怎么能拿人類的做法套用在植物身上?”