[大自然里的建筑师]大自然的建筑师

时间：2019-04-04 03:12:16　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　蜜蜂的“家”——蜂巢　　提起蜂巢，这可是昆虫界大名鼎鼎的“建筑杰作”啦。你还记得蜂巢是什么形状的吗？对，是六角形的。严格地说，蜂巢是一个六角形的“柱子”。它的一端是六角形的开口，另一端是一个六角棱锥做成的底，里面呢，是一个个六角形的“小房间”。拼合得非常规整，可以说是天衣无缝。
　　那么，蜜蜂为什么要把自己的“家”修成六角形呢？呵呵，这个问题可就有难度了。因为咱们人无法和蜜蜂交谈，也就没办法问问它们是怎么想的。不过，想想咱们人盖房子的时候，是不是都希望能用最少的材料建成最大的房屋呢？尤其是，蜜蜂盖房子所用的材料——蜂蜡，都是从它们自己的身上分泌出来的。可不像咱们人用的砖头、水泥，想要多少就有多少。所以，蜜蜂盖房子的时候，一定会特别注意节约。经过科学家的研究，如果把蜂巢做成圆形或八角形的，那些“小房间”的中间就会出现空隙；如果做成三角形或四角形的呢，整个蜂巢的面积会变小——原来啊，在所有的这些形状中，六角形组合在一起的效果是最好的，既不浪费材料，又能把“房子”盖得很宽敞。
　　不仅如此，18世纪初，有一位法国的学者叫马拉尔奇。他曾经专门研究过蜜蜂的蜂巢，测量了很多由不同种类的蜜蜂修建的蜂巢的尺寸。令他感到十分惊讶的是，这些蜂巢底部的六棱锥是由三个菱形组成的。而这些菱形的大小一模一样，它们的钝角都是109°28′，所有的锐角都是70°32′。后来，经过数学家们的计算，发现如果想用最少的材料制成最大的菱形容器的话，最科学的设计角度正是这两个数据。怎么样，咱们小蜜蜂果真不愧是天才的“数学家兼设计师”呀！
　　白蚁的“宫殿”——蚁穴
　　说起白蚁，大家可能想到的就是它们出名的“破坏力”。不是有个成语说：“千里之堤，溃于蚁穴。”如果一座房子的地基里、柱子下面，或者一条防洪堤上，有一群白蚁“安了家”的话，那可不得了。没有几天，它们就会被白蚁蛀空啦。
　　其实，这些与人类“同住”的白蚁住得并不宽敞。如果你到非洲的大平原上去，就会看到，那里的白蚁“修建”起来的蚁穴就像一个大土堆，一般般的都高达3米，有一些甚至有8米高！嗬，简直就是一座“摩天大楼”啊！
　　而且，这些蚁穴不光是地面上的“大楼”，在下面，它们还有挖得非常深的“地下王国”。在那里，各种错综复杂的通道组成了一个“交通网络”。这些通道不光是白蚁们来来往往的“大街”，还是重要的通风管道。它们可以让新鲜的空气进入，同时把呼吸过的废气排出去，这样就能防止白蚁在里面因缺少空气而窒息。更不可思议的是，蚁穴的里面是恒温的。在撒哈拉大沙漠，白天外面的温度经常超过零上40摄氏度，到了晚上，最低气温又会降到冰点以下。让旅行者和探险家们吃了不少苦头。可是，住在这里的白蚁“家”里的温度一年四季都是零上3摄氏度，还可以自动调节里面的空气湿度！真是让咱们人类羡慕啊！
　　光羡慕有什么用？咱们也得发挥点聪明才智，学习嘛！现在，不少科学家正在研究蚁穴，准备模仿它们来设计新型的房屋。这种房屋具有和蚁穴一样的特性，可以不管外面是炎热的夏日还是寒冷的冬天，都保持室内温度不变。当然了，人的房子是没办法像蚂蚁那样，修成带有好多“地道”的模样。但我们可以研究蚁穴所使用的材料，在墙壁的结构上下功夫。相信在不久的将来，白蚁“宫殿”的秘密就会被人类破解啦！
　　贝类的“房子”——贝壳
　　你到海边捡过贝壳吗？在清晨的海滩上，躺着那些五光十色、形态各异的贝壳，真让人爱不释手！但你有没有想到，贝壳不但具有观赏的价值，而且还有很重要的科学价值呢。
　　我们都知道，贝壳不是空的，里面“住”着有生命的海贝、扇贝、蚌……它们的样子，看上去就是一团软软的肉。因此，在科学分类上，它们都是“软体动物”。也正是因为它们的身体这么软，所以才需要一层坚固的壳来保护自己。那，这层壳又是哪里来的呢？这可不是从天上掉下来的，而是软体动物们通过自己身体的一种特殊的功能，吸收了水中的钙粒子，把它们进行矿化，然后经过天长日久，慢慢地，就在身上“长”出这么一座“房子”来啦。
　　这么辛苦才“造”成的“房子”，当然不能马马虎虎。如果你找块贝壳来试一试，就会发现，想把贝壳压碎，可不是件容易的事。首先，它们的结构是一个拱形，我们在课堂上都学过，这种结构的抗压能力很强。再加上贝壳是这么光滑，你很难在上面找到一个用力的点。力气刚用得大点儿，就被滑开啦。另外，贝壳的化学成分虽然是钙，但它和石灰、粉笔里的钙完全不是一回事。贝壳里的钙就和我们人的牙齿、骨骼里的钙一样，是经过了千万年的进化，在生物体里渐渐形成的钙质。这种天然的生物钙质的强度超过任何一种人工合成的材料。所以，别看贝壳虽小，它们却是世界上数一数二的坚固“房屋”呢。
　　贝壳的这些特点早就引起了建筑学家的注意。很多建筑师、设计师都参考过贝壳的结构，来设计出新颖的圆顶式或薄壳式的建筑物。最著名的当然要数澳大利亚的悉尼歌剧院啦。从远处看去，它就好像一堆在海边闪闪发光的贝壳。但现在工程师们更感兴趣的是贝壳的生物材质。美国和英国的军方都曾经设立专项经费，制造和贝壳所含的生物钙质相仿的特殊材料。据说，用这种材料制成的装甲车，抗射击的性能可以被提高30倍！看看，小小的贝壳，还真的派上了大用场呢！

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