李愛群
倘若你是一只在發情期的鳥,要在眾多的求婚者中,挑出對于你來說最合適的對象,最合適也就意味著身體最健康、繁殖力最強,有什么辦法?
看求婚者脖子上分形幾何花紋的復雜程度!
分形幾何通常被數學家用來研究一些復雜的圖案,如海岸線、植物的外形和動物的花紋。分形幾何帶給人們一些全新的觀念,譬如說,幾何圖形的維數不一定全是整數,也可以是分數。比如,眾所周知,直線是1維的,平面是2維的,但畫在平面上的分形幾何圖形維數既不是1維,也不是2維,而是介于1維與2維之間。而且,一般來說,圖案越復雜,維數越高。
最近,一位西班牙博物學家想看看,用分形幾何研究鳥類羽毛的花紋能不能告訴我們更多有用的信息。
他以紅腿鵪鶉為研究對象。他拍攝了大量紅腿鵪鶉那環繞脖子一圈的漂亮紋飾,在電腦上經軟件處理,計算出每一種紋飾的分形維數。他發現,從色澤單調的區域過渡到有斑紋的區域,變化越頻繁,紋飾的維數越高,說明這種紋飾越復雜。
為了看看紋飾的維數是否跟紅腿鵪鶉的適應性有關,他選擇了68只紋飾維數幾乎一致的鵪鶉,分成兩組,一組精心飼養,另一組有意“照顧不周”,讓它們營養不良。6個月后,他發現,前一組的紋飾維數跟試驗前一樣,而后一組的紋飾維數則下降了。經過檢查,后一組的免疫力也下降了。
這說明,鵪鶉脖子上的紋飾可作為它自身健康狀況的“活廣告”。這不僅告訴我們它自身的生存能力,對于它在求偶競爭中能否勝出也十分關鍵。
這個結論對于許多別的鳥類大概也適用。鳥類當然沒學過分形幾何,但紋飾復雜與否,它們看一眼就心中有數了。