在大自然中,我們知道蜜蜂、胡蜂、燕子等都是杰出的建筑師,創造了許多精美巧妙又各具特色的“住宅”,給人類帶來許多啟發。在海邊的沙灘上,我們還會看到有許多各種各樣帶有薄薄外殼的貝類,如蛤蜊、海螺、扇貝等,它們靠著特殊的外殼,不但能承受住海水的壓力,同時還能保護自己免遭兇猛水生物的傷害。動物的蛋,就是生物學所指的“卵”,是某些動物賴以傳宗接代、延續生命的搖籃,也是動物胚胎最原始的“家”。那么,從建筑學的角度來看,動物的蛋有什么特點?對人類的建筑又有哪些啟示呢?
蛋,指的是某些動物產下的卵,胚胎外包防水的殼,在大頭的那端有個氣室,功能是氧氣交換以利于呼吸作用。蛋的表面有數不清的氣孔,蛋白像羊水一樣有保護及穩定的功效,蛋黃則負責供給養分給胚胎。如果你把一顆蛋拿去用水清洗一番,可能就會把它的氣孔堵塞,或者洗掉了保護層,導致容易滋生細菌,甚至導致這顆蛋無法孵化呢。
動物的蛋形形色色:如果從個頭上講,有的大,有的??;從色彩上看,有的潔白如玉,有的枯褐如草……古代有一種象鳥,曾經生活在馬爾加斯加各地,它的蛋足有33厘米長、23厘米寬,有148個雞蛋或3萬個蜂鳥的蛋那么大!可惜這種動物現在已經絕種。目前,世界上最重的鳥蛋是非洲的鴕鳥蛋,有15厘米長、12厘米寬,約1.5千克重;最小的鳥蛋是熱帶蜂鳥的蛋,小得像豆粒一樣。
動物的蛋能告訴人類許多意想不到的“小秘密”,這也是人類與蛋長期共存或研究觀察后才發現的。
甲魚總是把蛋產在洪水水位的上方。有經驗的漁民便根據甲魚產蛋的位置,來判斷該年的洪水暴發情況。生蛋和熟蛋用肉眼看很難分辨,但如果同時從高處往低處滾,熟蛋由于蛋黃和蛋白已凝為一體,因而滾得更快。這樣,生蛋、熟蛋就很容易區別了。
動物的蛋雖然各有特點,但有一點是基本相同的,即形狀一般都是橢圓形或圓形。蛋殼雖薄,但是非常結實。這種球拱形結構使它在受到均勻的外力的時候不易損壞??茖W家在研究動物蛋的結構時還發現,如果把很多同樣大小的蛋裝在一個有許多排凹槽的碼蛋器里,上面再扣一個同樣規格的碼蛋器,上下形成拱形預應力結構,這樣受力十分均勻。實驗表明,這時,在碼蛋器上放上一定重量的物品,夾在兩個碼蛋器之間的蛋均不會破損。
蛋殼的堅固,令學者們震驚。
建筑師從“蛋殼均勻受力不會破損”中受到啟迪,設計了一種特殊的抗震房屋,外殼用鋼鐵制成,“蛋白”是用耐高溫玻璃、石棉等制造,人則住在相當于“蛋黃”的部分。這種房屋能抵抗強烈的地震,即使震翻了,也能自動還原。這樣的建筑輕便、省料,美觀大方,堅固耐壓。
人們還根據雞蛋的構造原理和形狀,發明了充氣結構的建筑物。在公園和游樂場,每逢星期天和節假日都會臨時搭起一些彩色充氣建筑,這些充氣建筑是用彩色薄膜制成的。使用時往這些袋形薄膜里注入壓縮空氣,它們就會膨脹成各種建筑形狀,有的像古代的城堡,有的像童話中的尖塔形小屋,還有一些動物造型,深受孩子們的喜愛。這種充氣建筑既方便,又耐用,還可以反復裝拆使用。這些受動物蛋的啟示而被發明出來的“充氣建筑”,如今已成為城市一道亮眼的風景線。