广告

噼啪作响!

探索捕蝇草的工程学原理,以及这种食肉植物如何凭借其快速的、基于张力的机制吸引着人们。

作者:Jocelyn Selim
Google NewsGoogle News Preferred Source

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

捕蝇草是工程学上的奇迹。在不到一秒的时间内,这种食肉植物无需神经或肌肉的帮助,就能迅速闭合捕获昆虫。但自从查尔斯·达尔文在19世纪首次观察到捕蝇草以来,科学家们一直对其工作原理感到困惑。一个由数学家、工程师和生物学家组成的国际团队已经找到了答案。

广告

拉克什米纳拉亚南·马哈德文(Lakshminarayanan Mahadevan)——哈佛大学应用数学和力学教授表示,答案在于简单的物理学原理。当打开时,植物的捕获叶子类似于一个翻转过来的半个网球。它们似乎被水压维持在张力状态,就像网球一样,会以惊人的速度恢复到原来的形状。当昆虫进入植物的捕获区域时,它会触发微小的毛发,发送微弱的电信号,导致少量水分移动。这释放了弯曲叶子上的张力,叶子立即闭合。

该团队在捕蝇草的叶子上涂上了微小的荧光点,然后用高速摄像机录制了它的动作。这样他们就可以逐帧重建叶子的形状,并建立一个计算机模型来展示这个过程。目前尚不清楚捕蝇草是如何如此迅速地改变叶子内部的水压的。而且,到目前为止,这项知识还没有实际应用。

但马哈德文表示,应用这些发现并非重点,他之前也研究过看似平凡的话题,例如揉皱的纸张中的断层线以及蜂蜜倾倒时盘旋的原因。“我们开始研究这种植物,是因为它是一件非常棒的自然工程作品,”他说。“甚至达尔文也困惑于像这样东西是如何进化的。这种植物甚至内置了虚假警报保护装置;你必须在一定时间内触发两次毛发。这正是让你真正尊重进化和自然的力量的事情之一。”

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章