數(shù)學(xué)不好的朋友上學(xué)時(shí)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(xué)還沒桌子上的仙人掌好”時(shí),或許可以坦然面對了,因?yàn)閿?shù)學(xué)沒有植物好并不是什么丟臉的事情了。最近,英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)植物天生具備“數(shù)學(xué)天賦”,能進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算,這個(gè)本領(lǐng)幫助它們有效地規(guī)劃夜間所需的食物儲備,同時(shí)對于植物來說,會不會數(shù)學(xué)可是“性命攸關(guān)”的事。
除法算出夜宵“吃”多少
小學(xué)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(shí)獲得養(yǎng)分。但是夜間,植物是無法進(jìn)行光合作用的。
實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)植物在夜間無法進(jìn)行光合作用時(shí),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(jì)算夜間要為自己提供多少“夜宵”呢?
科學(xué)家們用名為擬南芥的植物進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)(擬南芥又稱鼠耳芥,這種植物被業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)為是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的“模范植物”)。
實(shí)驗(yàn)中的數(shù)學(xué)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(xué)物質(zhì)以除法的方式運(yùn)算出來。
嚇到科學(xué)家的“數(shù)學(xué)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(jìn)行了完整的數(shù)學(xué)運(yùn)算,而且進(jìn)行的還是除法。
負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的史密斯表示:“植物實(shí)際上是通過一種簡單的化學(xué)方式,在做數(shù)學(xué)題。當(dāng)我們看到這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),不單是欣喜異常,準(zhǔn)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(jì)算所需的淀粉儲備。通過植物體內(nèi)的生物鐘完成時(shí)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(jìn)行運(yùn)算,科學(xué)家們已經(jīng)開始通過建立數(shù)學(xué)模塊,展開進(jìn)一步的研究。
初中生的數(shù)學(xué)水平
研究人員猜測,這項(xiàng)計(jì)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(shí)間的“T”分子。
如果S分子能激發(fā)淀粉儲備的臨界點(diǎn),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(gè)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(xué)水平相似。
英國約翰因斯研究中心的霍華德教授認(rèn)為,“這是證明生物能進(jìn)行如此復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算的力證?!?/p>
這種運(yùn)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(xué)的理查德·巴格斯博士并不認(rèn)為植物會數(shù)學(xué)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?”