动物中的数学“天才”,本文主要内容关键词为:天才论文,动物论文,数学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
在人类看来,动物只是供人玩赏、受人摆布,甚至会成为口中的食物。其实,动物的头脑并非人们想像的那样愚钝,有些动物很聪明,甚至是数学“天才”。
丹顶鹤飞行的队形神奇莫测。它们在迁徙时总是成群结队,并排成“人”字形,角度保持在110°,再精确测算,夹角的一半是54°14′8″,而金刚石结晶体的角度也是这般大,两者居然“不谋而合”。这是大自然的巧合,抑或是一种“默契”!
动物在生活习性中也蕴含着相当程度的数学原理。比如,蛇在爬行时走的是一个数学正弦函数图形。它的脊椎像火车一样,是一节一节连接起来的,节与节之间有较大的活动余地。如果把每一节的平面坐标固定下来,并以开始点为坐标原点,结果会发现蛇是按着30°、60°和90°正弦函数曲线规律运动的。
蜜蜂蜂房是严格的六角柱状体、它的一端是平整的六角形开口,另一端是封闭的六角菱锥形的底,由三个相同的菱形组成,组成底盘菱形的钝角为109°28′所有的锐角为70°32′这样既竖固又省料,蜂房的巢壁厚0.073毫米,误差极小。
珊瑚虫的头脑不简单。据观察,珊瑚虫自身便是一个“日历”。它们每年在自己的体壁上“刻画”出365条斑纹,显然是一天“画”一条,奇怪的是,古生物学家发现3亿5千万年前的珊瑚虫每年“画”出的是400幅水彩画。天文学家告诉我们,当时地球一天仅为21.9小时,一年不是365天,而是400天,这足以证明珊蝴虫的“数字才能。”
生物学家佩珀伯格,曾在美国印第安纳州耐心训练一只6岁的非洲灰鹦鹉。让它学会了40个英文单词,还能计数,这只鹦鹉能用这些单词说出几十种物件的名称、颜色和形状,如果把这些东西各自分堆的话,还会说出这堆东西各自是多少。
小小蚂蚁的计数本领也不逊色。英国昆虫学家兴斯顿做过一次有趣的实验:他将一只死蚱蜢切成小、中、大共三块,中块比小块大约1倍,大块又比中块大约1倍,放在蚂蚁窝边。蚂蚁发现这些蚱蜢块后,立即调兵遣将,欲把蚱蜢运回窝里。约10分钟工夫,有20只蚂蚁聚在小块蚱蜢周围,有51只蚂蚁聚集在中块蚱蜢周围,有89只蚂蚁聚集在大块蚱蜢周围。蚂蚁数额、力量的分配与蚱蜢大小的比例相一致,有数量之精确,令人称奇。
科学家发现水老鸭会数数。中国有些地方靠水老鸭捕鱼,主人用一细绳拴住水老鸭的喉颈。当水老鸭捉回6条鱼以后,允许它们吃第7条鱼,这是主人与水老鸭之间长期形成的约定。科学家注意到,渔民偶尔“数错”了,没有解开水老鸭脖子上的绳子,水老鸭便动也不动,即使渔民打它们,也不出去捕鱼,它们知道这第7条鱼就应该是自己所得的。
美国动物心理学家亨赛尔博士在试验时先给动物以错误的信息,然后观察它们做出的反应。他曾连续一个月给100只加勒比海猴每天一次分发2只香蕉,此后突然减少到分发一只香蕉。此时,96%的野猴对这只香蕉多看了一两遍,少部分猴子甚至尖叫起来表示抗议。美国动物行为研究者弋丹也作过类似的试验,他先让他所饲养的8只黑猩猩每次各吃10只香蕉,如此连续多次。某天,突然只给每只猩猩8只香蕉,结果所有的黑猩猩都不肯走开,一直到主人补足10只后才满意地离去。
前不久,两名德国昆虫学家通过试验发现蜜蜂不仅会计数,而且还能根据地面标志物及其顺序判断位置和方向。他们训练蜜蜂到离蜂巢250米远的一个盛有糖浆的饲料槽中寻觅糖浆。实验在一块很大的平整草坦上进行,那里没有明显的定向标记。实验人员在蜂巢到盛糖浆的饲料槽方向的线路上放置了4个高大的帐篷,相邻帐篷间距为75米,并在第3个与第4个帐篷之间再放置一个盛有糖浆饲料的饲料槽。结果发现绝大多数蜜蜂仍然飞向远离蜂巢第4个帐篷旁的那个饲料槽。此后,这两位科学家又改变帐篷和饲料槽的数量与间距,从而发现帐篷数量的蜜蜂寻觅糖浆时起主导作用,它们显然是把帐篷作为定向标记的。