動(dòng)物界的“數(shù)學(xué)家”

動(dòng)物也會(huì)數(shù)學(xué)，這是真的嗎？

你知道嗎？許多動(dòng)物的頭腦并非像人們想象的那樣愚鈍，它們不僅聰明，而且懂得計(jì)算、計(jì)量、數(shù)數(shù)……甚至可以說它們是數(shù)學(xué)“天才”！

現(xiàn)在，我們就一起去認(rèn)識(shí)下面這些“數(shù)學(xué)家”吧！

蜜蜂

蜜蜂的蜂房是中空的六角柱狀體，底部由三個(gè)菱形面組成，菱形的鈍角為109°28′，銳角為70°32′。蜂房的巢壁厚0.073毫米，誤差極小。更令人叫絕的是，世界上所有蜜蜂的蜂房都是統(tǒng)一按照這個(gè)模式建造的，這樣既堅(jiān)固又省料。

丹頂鶴總是成群結(jié)隊(duì)地遷飛，而且在空中會(huì)排成“人”字形，“人”字形的角度約為110°。我們通過更精確的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)“人”字形夾角的一半，即每邊與鶴群前進(jìn)方向的夾角為54°44′8″，而金剛石結(jié)晶體的角度正好也是54°44′8″！這是巧合還是某種大自然的“默契”？

老鷹從空中俯沖下來獵取地上的小動(dòng)物時(shí)，常常會(huì)選擇一個(gè)最佳的角度來俯沖，然后一舉成功。這個(gè)最佳的“俯沖角”，老鷹看得很準(zhǔn)確。

你發(fā)現(xiàn)了嗎？冬天，貓咪睡覺時(shí)，總是盡量把自己的身子縮成球狀，這是為什么呢？

原來，數(shù)學(xué)中有這樣一條原理：在擁有同樣體積的物體中，球體的表面積最小。貓咪身體的體積是一定的，冬天睡覺時(shí)為了使散失的熱量盡可能少，貓咪巧妙地“運(yùn)用”了這條幾何原理，盡量把自己的身體縮成球狀。

在一塊長方形的草坪上有一只狗，你站在草坪的一角呼喚它，它會(huì)沿對(duì)角線向你奔來。它竟然也知道“三角形任意兩邊之和大于第三邊”和“兩點(diǎn)之間，線段最短”的道理，也會(huì)走捷徑呢！

珊瑚蟲是“代數(shù)天才”，它在自己的身上記下了“日歷”。珊瑚蟲每年都會(huì)在自己的體壁上“刻畫”出365條環(huán)紋，顯然是一天“畫”一條。奇怪的是，古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)3.5億年前的珊瑚蟲每年要“畫”出400幅“水彩畫”。天文學(xué)家告訴我們，當(dāng)時(shí)的地球上一天僅有21.9小時(shí)，一年就是400天。由此可見珊瑚蟲可以根據(jù)天象的變化來“計(jì)算”“記載”一年的時(shí)間，結(jié)果還十分精確。

鼴鼠

螞蟻的計(jì)算本領(lǐng)十分高超。英國科學(xué)家亨斯頓曾做過一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：他把一只死蚱蜢按4∶2∶1的比例切成三塊，40分鐘后，發(fā)現(xiàn)分別聚集在這三塊食物邊上的螞蟻數(shù)量比例大約也是4∶2∶1。螞蟻數(shù)量的分配與蚱蜢被切分的比例相一致，螞蟻們似乎也懂得等比數(shù)列的規(guī)律，這真令人驚嘆。不僅如此，它們?cè)趯ふ沂澄飼r(shí)，總是能夠找到通往食物所在地的最短路線。

我是“計(jì)算專家”。

如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起，每一項(xiàng)與它前一項(xiàng)的比的比值等于同一個(gè)常數(shù)，這個(gè)數(shù)列就叫作等比數(shù)列。如1、2、4、8、16就是個(gè)等比數(shù)列。

招潮蟹的活動(dòng)范圍始終以它的洞穴為中心，當(dāng)它到外邊活動(dòng)時(shí)，常常將它的洞穴作為行進(jìn)參照物。但是，由于其洞穴附近經(jīng)常會(huì)有潮水退去后形成的淤泥，因此它看不到自己的洞穴。既然如此，招潮蟹是如何回家的呢？

它靠的是天生的數(shù)學(xué)計(jì)算能力。招潮蟹每走一步，都會(huì)重新計(jì)算洞穴的位置、所走的步數(shù)和這些步子所處的方位。因此，招潮蟹回家要量步。

鼴鼠在地下挖隧道時(shí)，總是沿著90°轉(zhuǎn)彎。

“小小諸葛亮，穩(wěn)坐軍中帳。擺下八卦陣，只等飛來將。”這說的是什么呢？沒錯(cuò)，“小小諸葛亮”說的就是蜘蛛，后兩句描述的正是蜘蛛結(jié)網(wǎng)捕蟲的生動(dòng)情景。

蜘蛛結(jié)的“八卦”網(wǎng)，既美麗又復(fù)雜。這種八角形的幾何圖案，人們即使用直尺和圓規(guī)也很難畫得如此精確。

當(dāng)用數(shù)學(xué)方法對(duì)這個(gè)美麗的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，出現(xiàn)在蜘蛛網(wǎng)上的數(shù)學(xué)概念真是令人震驚——半徑、弦、平行線段、三角形、全等對(duì)應(yīng)角、對(duì)數(shù)螺線、懸鏈線和超越線等。

蛇在爬行時(shí)，走的線路形成了一個(gè)正弦函數(shù)圖形。它的脊椎像火車一樣，是一節(jié)一節(jié)連接起來的，節(jié)與節(jié)之間有較大的活動(dòng)余地。如果把每一節(jié)用平面坐標(biāo)固定下來，并以蛇爬行的起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)蛇是按30°、60°和90°的正弦函數(shù)曲線有規(guī)律地運(yùn)動(dòng)。

壁虎在捕食時(shí)，總沿著一條螺旋形曲線爬行，數(shù)學(xué)上稱這樣的曲線為螺旋線。

科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，很多動(dòng)物都具有數(shù)字的概念和進(jìn)行計(jì)算的能力。鳳頭麥鳥能數(shù)到2，且知道2比1多；烏鴉可以數(shù)到3；鴿子能數(shù)到6；灰松鼠能數(shù)到7；黑猩猩能數(shù)到10；經(jīng)過訓(xùn)練的馬能根據(jù)蹄子敲打地面的次數(shù)來計(jì)數(shù)，并且能回答出“是”或者“不是”一類的問題；狗在訓(xùn)練后能辨別10以內(nèi)的數(shù)字且能計(jì)算10以內(nèi)的加減法，用叫聲來表達(dá)數(shù)字；狼能理解7以內(nèi)的數(shù)字信息。

親愛的小讀者，你發(fā)現(xiàn)了嗎？哪怕是在最常見的動(dòng)物身上，也能找到數(shù)學(xué)的蹤影哦?？炜煨袆?dòng)起來，一起去發(fā)現(xiàn)我們身邊的“數(shù)學(xué)家”吧！