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动物中的数学规律

时间:2022-02-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:美丽的数学形状无处不在。这些动物的外表精美绝伦,五彩缤纷,而它们隐含的数学知识告诉我们,生命世界在形态、结构、图案、行为、相互作用以及进化等各个方面都运用了数学规律。生物数学家詹姆斯·默瑞在他的著作《数学生物学》中解释了这个问题。默瑞认为所有哺乳动物身上的斑图形态是同一反应扩散机理造成的。世界上只有条纹尾巴、斑点身体的动物,而没有斑点尾巴、条纹身体的动物。

你注意过蝴蝶翅膀上的颜色和图案吗?它们不仅多姿多彩,而且还呈现出各种不同的几何图形。

孔雀尾部羽毛上有绚丽色彩和精美对称的几何图案,虎皮上有惹人注目的美丽条纹,猎豹周身点缀着醒目斑纹。

贝壳的花纹,蜜蜂的蜂房结构与蚁穴的结构,蜘蛛网的形态,疾走的骏马,吞食海藻的海胆……美丽的数学形状无处不在。

这些动物的外表精美绝伦,五彩缤纷,而它们隐含的数学知识告诉我们,生命世界在形态、结构、图案、行为、相互作用以及进化等各个方面都运用了数学规律。

为什么有些动物身上有斑点,有些有条纹,而有些就是单色的呢?生物数学家詹姆斯·默瑞在他的著作《数学生物学》中解释了这个问题。默瑞认为所有哺乳动物身上的斑图形态是同一反应扩散机理造成的。

观察自然界中的生物可以发现,蛇的表皮图案一般是环形,而且横条居多,竖条较罕见。

世界上只有条纹尾巴、斑点身体的动物,而没有斑点尾巴、条纹身体的动物。身体和尾巴都是条纹的是东北虎;身体和尾巴都是斑点的是雪豹;拥有条纹尾巴和斑点身体的是猎豹。

法国瓦莱山羊的斑纹形态代表了变号一次的cosx。

我国的国宝大熊猫的斑纹形态恰好可表示为正负cos2x,变号两次!

大自然真的是根据特征函数来创造世间万物的吗?看到这里,你恐怕不能不叹服数学理论的威力。

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