1.爬山虎為什么會(huì)爬墻的故事
爬山虎,又叫爬墻虎、捆石龍、地錦,它是對(duì)鼠李目、葡萄科、地錦屬十幾種植物的統(tǒng)稱。僅僅在中國(guó),就可以找到包括三葉地錦、五葉地錦、長(zhǎng)柄地錦、毛脈地錦在內(nèi)的近十種不同的爬山虎。如果你仔細(xì)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn),爬山虎藤蔓卷須的尖端伸出的許多小小的“吸盤”。爬山虎正是利用這些小吸盤將自己長(zhǎng)時(shí)間地黏附在各種材質(zhì)的墻面上。
科學(xué)家利用電子顯微鏡對(duì)爬山虎的吸盤進(jìn)行了觀察。他們發(fā)現(xiàn),在一個(gè)直徑只有兩三毫米的圓形吸盤上,竟然有一個(gè)錯(cuò)中復(fù)雜的“立體交通網(wǎng)”。在這里,不僅有數(shù)不清的類似海綿體的微小孔洞,還有數(shù)量眾多且四通八達(dá)的微型管道。吸盤細(xì)胞的海綿狀結(jié)構(gòu)強(qiáng)化了吸盤和吸附物之間的黏附強(qiáng)度。而微孔和微管則分別承擔(dān)著植物激素的分泌積聚、分流運(yùn)輸?shù)裙ぷ???茖W(xué)家們認(rèn)為,爬山虎吸盤的吸附原理除了傳統(tǒng)的靜電力、毛細(xì)力、范德華力之外,還與植物激素的分泌有著很大關(guān)系。
爬山虎吸盤所分泌的大部分生長(zhǎng)素都是弱酸性物質(zhì),這使得吸盤與吸附物的表面始終進(jìn)行著一種緩慢的化學(xué)反應(yīng)。這種化學(xué)反應(yīng)能夠令吸盤與吸附物的表面漸漸錨合,顯著增強(qiáng)吸盤的吸附能力。此外,在吸盤與吸附物錨合的過程中,會(huì)有部分空氣被包裹在二者之間。隨著光合作用和其他化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,其間的空氣最終會(huì)被消耗干凈。就像我們見過的真空包裝一樣,空氣被從包裝中吸走,塑料包裝就向內(nèi)凹陷,即形成負(fù)壓,緊緊貼在了一起。當(dāng)吸盤和吸附物之間的空氣被消耗掉,它們二者也會(huì)緊緊黏貼在一起。
據(jù)科學(xué)家們測(cè)量,單個(gè)成熟的爬山虎的干吸盤,其平均質(zhì)量約為0.0005克,與吸附物的接觸面積只有1.22平方毫米,但它能夠承載的最大拉力居然是其自身重量的280萬倍。 也就是說,如果我們的手有這種吸附力,只要用一根手指的指尖與墻壁接觸,便可以承受一個(gè)成年男子的體重。如果將一只手的手掌完全按在墻面上,就大約能夠承受一頭中等抹香鯨的重量。
如今,科學(xué)家們還在針對(duì)爬山虎的吸盤進(jìn)行更加深入的研究。未來,依據(jù)從大自然中汲取的智慧,也許會(huì)誕生一種具有超強(qiáng)吸附力的高科技的仿生材料,用于造福于人類。
2.爬山虎為什么會(huì)爬墻的故事點(diǎn)評(píng)
爬山虎在未被人類栽培以前,生活在茂密的叢林也懸崖峭壁等地方。為爭(zhēng)奪生存空間,獲取更多的陽光照射,爬山虎就不斷的攀援向上。人們將爬山虎栽培后,爬山虎的生存環(huán)境發(fā)生了巨大變化,但是它爭(zhēng)奪陽光攀爬的本能仍然繼續(xù),驅(qū)使它沿著墻壁“攀爬向上”。爬山虎那種頑強(qiáng)的生命力和不屈不饒執(zhí)著的精神值得我們學(xué)習(xí)。
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