Regula pluredroj en naturo

Kio okazus se nur unu speco de formo, kiel ekzemple formo, kiel rektangulo en la mondo? Kelkaj aferoj ne ŝanĝiĝis entute pordoj, kargon tráilers, futbalo kampoj - ili ĉiuj aspektas same. Sed kio pri la doorknobs? Ili estus iom stranga. Aŭto rado? Estus ineficiente. Kaj futbalon? Estas malfacile eĉ imagi. Feliĉe, la mondo estas plena de multaj malsamaj formoj. Ĉu estas regulaj pluredroj en naturo? Jes, kaj multajn el ili.

Kio estas plurlatero?

Por figuro estis plurlatero, postulas iujn kondiĉojn. Unue, tie devas esti multaj flankoj kaj anguloj. Krome, ĝi devas esti fermita formo. Regula plurlatero estas figuro kun ĉiuj egalaj flankoj kaj anguloj. Laŭe, en la malĝusta oni povas ilin iomete distordita.

Tipoj de regulaj plurlateroj

Kio estas la minimuma nombro de flankoj povas havi regula plurlatero? Unu linio povas esti multaj partioj. La du flankoj ankaŭ ne povas renkonti kaj formi fermita muldilo. Al tri partioj povas - kiel triangulo. Kaj ĉar ni parolas pri regula plurlatero kie ĉiuj flankoj kaj anguloj estas egalaj, ja temas egallatera triangulo.

Se vi aldonas alian flankon, vi ricevas kvadratan. Ne rektangulo, kie la partioj ne estas egalaj, estas regula plurlatero? Ne, ĉi tiu figuro estas nomata rektangulo. Se vi aldonas kvinan flanko, vi ricevas kvinlatero. Laŭe, estas seslatero, seplateron, oklateroj, ktp ad infinitum.

elementa geometrio

Plurlateroj estas malsamaj tipoj: malferma, fermita kaj mem-sekcanta. La elementa geometrio plurlatero figuro estas plata, kiu estas limigita de finia ĉeno de rektaj segmentoj por formi fermitan plurlatero aŭ konturo. Tiuj segmentoj estas lia randoj aŭ flankoj, kaj la punktoj kie du randoj renkonti, - verticoj kaj anguloj. La internon de la plurlatero estas foje nomita lia korpo.

Pluredroj en naturo kaj la homa vivo

Dum kvinlatera ŝablonoj abundas en multaj vivantaj formoj, la minerala mondo preferas duobla, triobla, kvarobla kaj ses-obla simetrio. La seslatero estas densa formo kiu provizas maksimuman strukturan agado. Estas tre komuna en la kampo de molekuloj kaj kristaloj en kiu la kvinlatera formo estas preskaŭ neniam okazas. Esteroides, kolesterolo, benzeno, vitaminoj C kaj D, aspirino, sukero, grafito - estas ekzisto de sixfold simetrio. Kie en la naturo ekzistas regulaj pluredroj? La plej fama seslatera arkitekturo kreita de abeloj, vespoj kaj krabroj.

Ses akvo molekuloj formas la kernon de ĉiu neĝo kristalo. Do rezultas de neĝero. Facetoj flugi okulo formo strikte pakis seslatera aranĝon. Kio estas kelkaj aliaj regulaj pluredroj en naturo? Tiu akvo kristaloj kaj diamanto, bazalto kolonoj, la epiteliales en la okulojn, iuj planto ĉeloj, kaj pli. Tiel, pluredroj, nature, ambaŭ animi kaj inanimados, ĉeestas en la vivo de persono en granda kvanto kaj vario.

Kio kaŭzis la popularecon de seslateroj?

Neĝeroj, organikaj molekuloj, kvarco kristaloj kaj columnar bazaltoj estas seslateroj. La kialo estas ilia propra simetrio. La plej okulfrapa ekzemplo estas ĉelo, sesangula strukturo kiu reduktas al minimumo spaca malavantaĝon, ĉar la tuta surfaco estas konsumita tre efike. Kial dividi en identa ĉeloj? Abeloj krei en naturo regulaj pluredroj por uzi ilin por ĝia propra bezonoj, inkluzive de stokado de mielo kaj desove. Kial naturo preferas seslateroj? La respondo al tiu demando povas doni elementa matematiko.

• Trianguloj. Prenu 428 egallateraj trianguloj kun flankoj de proksimume 7,35 mm. Ilia tuta longeco estas 3 mm * 7,35 * 428/2 = 47,2 cm.
• Ortanguloj. Prenu 428 kvadratoj kun flanko de proksimume 4.84 mm, la tuta longo estas 4 m * 4.84 * 428/2 = 41.4 cm.
• Seslateroj. Fine, prenu 428 seslateroj kun flankoj de 3 mm, la tuta longeco estas 6 * 3 mm * 428/2 = 38,5 cm.

La evidenta estas gajni seslateroj. Estas ĉi formularo helpas minimumigi la maksimuman spacon kaj permesas pli malgrandan areon al loko tiom da pecoj, kiom eblas. Ĉela en kiu la abeloj stokas iliajn sukceno nektaro, estas mirakloj de precizeco inĝenierio, tabelo de prismaj ĉeloj kun perfekta seslatera sekco. La vakso muroj estas faritaj por renkonti tre preciza dikeco, la ĉeloj milde ema malhelpi perdon de viskoza mielo, kaj la tuta strukturo estas vicigita laŭ la magneta kampo de la tero. Surprize, dum la abeloj laboras en kunordigo.

Kial seslateroj? Simpla geometrio

Se vi volas kunvenigi la sama grandeco kaj formo de la ĉelo, por ke ili plenigu la tutan aviadilon, ĝi funkcios nur tri regulaj formoj (kun ĉiuj partioj kaj kun la sama angulo): egallateraj trianguloj, kvadratoj kaj seslateroj. El tiuj seslatera ĉeloj postulas la plej malgranda totala longo de la muro kompare al trianguloj aŭ kvadratoj de la sama areo.

Tial la elekto de abeloj seslateroj havas sencon. En la jarcento jarcento sciencisto Charles Darwin diris ke la sesangulaj ĉelo "absolute perfekta, konservante la laboro kaj vakso." Li kredis ke natura selektado dotita instinktoj de abeloj vakso por krei ĉi tiujn ĉelojn, kiuj havis la avantaĝon de disponigado de malpli energio kaj tempo ol por krei aliajn formojn.

Ekzemploj de pluredroj en naturo

Okuloj formitaj iuj insektoj estas pakitaj en sesangula kaj kiun ĉiu flanko - la lenso estas konektita al longa maldika retina ĉelo. La strukturoj estas formitaj de grupoj de biologiaj ĉeloj ofte havas formojn kontrolitaj de la samaj reguloj kiel la vezikoj en la sapo solvo. La mikroskopa strukturo de la rando okuloj - unu el la plej bonaj ekzemploj. Ĉiu faceto enhavas floraro de kvar lumo-delikata ĉeloj, kiu havas la saman formon kiel la tuto de la kvar tradiciaj vezikoj.

Kio determinas la regulojn de sapo filmoj kaj vezikoj formo? Naturo eĉ pli zorgas pri la ekonomion ol abeloj. Sapo bobeloj kaj filmoj faritaj de la akvo (kun la aldono de sapo) kaj malprofunda streĉiĝo tiras la likva surfaco por doni lin pli malgranda spaco kiel eble. Tial la gutoj estas sfera (pli malpli), kiam ili falas: la sfero havas pli malgrandan areon ol ĉiu alia formo kun la sama volumeno. Sur la waxy lasas akvogutetoj estas tiritaj en malgrandaj bidoj por la sama kialo.

Tiu modelo klarigas la malprofundan streĉiĝon bobelo flosoj kaj ŝaŭmo. Ŝaŭmo serĉos strukturo kiu havas la plej malalta totala surfaco streĉiĝo, kiu provizos la plej malgrandan areon de la muro. Kvankam la geometrio de sapo filmoj estas diktita de la interago de mekanikaj fortoj, ne diru al ni, kio estos la formo de ŝaŭmo. Tipa ŝaŭmo inkluzivas pluredraj ĉeloj formoj kaj grandecoj. Se vi rigardas proksime, la regula pluredroj en naturo - ne tiel ĝusta. Iliaj randoj estas malofte perfekte rektaj.

korekta bobeloj

Supozu, ke vi povas fari "perfekta" ŝaŭmo, en kiu ĉiuj bobeloj estas same granda. Kio estas la perfekta formo de la ĉelo, kiu igas la entute veziko muro areon tiel malgranda kiel ebla. Tiu estis diskutita dum multaj jaroj, kaj dum longa tempo oni kredis, ke la ideala formo de la ĉelo estas 14-flankita pluredro kun kvadrata aŭ hexagonal flankoj.

pli ekonomia, kvankam malpli ordonis strukturon, kiu konsistas de ripetanta grupo de la ok malsamaj formoj de ĉelo estis malkovrita en 1993. Tiu pli kompleksa modelo estis utiligita kiel la inspiro por la dezajno de ŝaŭmo naĝado stadiono dum la Olimpikoj 2008 en Pekino.

Reguloj de formado de ĉeloj en la ŝaŭmo ankaŭ kontroli iuj ŝablonoj observita en vivanta ĉeloj. Ne nur integra muŝo-okulo montras la saman seslatera pakado facetoj kiuj plata bobelo. La lumo-delikata ĉeloj ene de ĉiu de la individuaj lensoj estas ankaŭ konektita al la grupo, kiu aspektas tute kiel sapo bobeloj.

Unua pluredroj en naturo

La ĉeloj de multaj malsamaj specoj de organismoj, de plantoj por rato membranoj enhavi tiajn mikroskopajn strukturoj. Neniu scias, kion ili faras, sed ili estas tiom vasta, ke estas ĝuste supozi ke ili havas iun utilan rolon. Eble ili estas izolitaj unu de alia biokemio procezo, evitante kruco-enmiksiĝo.

Aŭ eble simple efika maniero por krei grandajn laboranta aviadilon, ĉar multaj biokemiaj procezoj okazas en la membranon surfaco, kie la enzimoj kaj aliaj aktivaj molekuloj povas korpigi. Kio ajn estas la funkcio de pluredroj en naturo, ne ĝeni krei kompleksajn genetikajn instrukciojn, ĉar la fizikaj leĝoj faros por vi.

Iuj papilioj havas skvamojn flugilhavajn enhavantaj ordigita labirinto de durable materialo nomita quitina. La ekspozicio al lumo ondoj resaltado de la kutimaj gamoj kaj aliaj strukturoj sur la flugilo surfaco, kondukas al tio, ke certaj ondolongoj (tio, iuj koloroj) malaperos, dum aliaj estas reciproke plifortigi. Tiel, plurlatera strukturo provizas bonega ilo por la produktado de besto koloroj.

Por ordonis reto de malfacila minerala, iuj organismoj ŝajne formas la formo de la mola fleksebla membrano, kaj poste kristaliĝis solida materialo interne unu el la interpenetrating retoj. La mielĉelaro strukturo de mikroskopa kanalojn ene de la kava enkrustajxoj quitina nekutimaj maraj vermoj konataj kiel maro muson, konvertas tiujn skemojn en Natura voloskopodobnye optika fibro kiu povas gvidi lumo ŝanĝas ĝin de ruĝa al bluverda depende la lumigado direkto. Tiu koloro ŝanĝo povas esti uzata por malinstigi predantojn.

naturo scias plej bone

Flaŭro kaj faŭno abundas en ekzemploj de pluredroj en naturo, kiel la inanimados mondo de rokoj kaj mineraloj. El pure evolua vidpunkto, la seslatera strukturo estas gvidanto en energio optimumigo. Krom la evidentaj avantaĝoj (spaco ŝparadoj), pluredraj kradoj provizas grandan nombron da vizaĝoj, tiel pliigante la nombron da najbaroj kiuj utile influas la tutan strukturon. La fina rezulto de tio estas, ke la informoj estas disvastigi rapide. Kial bono kaj malbono seslatera stelo-forma pluredroj en naturo okazas tiel ofte? Probable tiel necesa. Naturo scias plej bone, ŝi scias pli bone.