生物世界螺旋知多少

生物世界中，呈現(xiàn)很多螺旋現(xiàn)象。

螺螄、田螺、釘螺（圖1）等軟體動(dòng)物的外殼的紋理，就是從頂部向下向右旋轉(zhuǎn)（順時(shí)針?lè)较颍?。你只要從頂部豎直向下看，就可看到它的紋理曲線，是由頂部圍繞一個(gè)軸向下往右旋轉(zhuǎn)至底口部。如果投影在平面上，則可得如圖2所示的螺旋形。

蝸牛的外殼也具有螺旋形。當(dāng)蝸牛在葉上緩慢爬行時(shí)，如果從水平方向正對(duì)殼頂觀察，就可明顯看出它的紋理曲線，也是由頂部圍繞一個(gè)軸向右旋轉(zhuǎn)至殼口部而呈現(xiàn)螺旋形（見圖3）。

螺螄、蝸牛等的螺旋形外殼，是它們生活棲息的保護(hù)殼。當(dāng)外界環(huán)境對(duì)它刺激時(shí)，它立即把身體嚴(yán)密封在殼中；當(dāng)外界環(huán)境適宜，它馬上開口出來(lái)活動(dòng)。

獸類動(dòng)物如牛、羊的頭部常長(zhǎng)有毛旋。這些毛沿著右旋方向（順時(shí)針?lè)较颍┗蜃笮较颍鏁r(shí)針?lè)较颍┬纬尚郎u狀。獸類毛旋長(zhǎng)在體表順著一定的方向生長(zhǎng)，體表上的長(zhǎng)毛排列緊密，猶如披上了一件蓑衣一般。這樣就具有保護(hù)自身和適應(yīng)環(huán)境的作用。它可使雨水順著一定的方向淌掉，可避免有害昆蟲的叮咬。除此，還具有良好的保溫作用。

蜘蛛常生長(zhǎng)在草叢、竹林、屋檐、墻角間。它架設(shè)的“空中羅網(wǎng)”，也常呈現(xiàn)螺旋形。蜘蛛是怎樣架設(shè)這張“羅網(wǎng)”呢？當(dāng)蜘蛛肚末端“紡器”流出的絲，架成輻支狀的“天索”后，便沿中心點(diǎn)向左（或向右）旋轉(zhuǎn)放絲（圖4左），最后結(jié)成螺旋形的網(wǎng)（圖4右）。當(dāng)飛蟲碰上這張羅網(wǎng)時(shí)，便被粘著，成為蜘蛛的美食。

攀緣植物如牽牛花（圖5）、金銀花、菟絲花、雞血藤莖，總是纏繞在依附物（如支架）而向上生長(zhǎng)。它們各自纏繞的方向有左旋和右旋之分。纏繞緊密時(shí)，也可看成是螺旋形。這些植物莖螺旋式纏繞，能使其莖（藤）延長(zhǎng)到光照充足的地方，起到充分利用熱量生長(zhǎng)的作用。

攀緣植物中如黃瓜、絲瓜、葫蘆等莖上常長(zhǎng)上卷須也呈螺旋形，這些卷須像彈簧一樣，它們既能牢固地卷附在依附物上，又因有伸縮性在外力（風(fēng)力）作用時(shí)不致拉斷，保證莖葉順利生長(zhǎng)。

植物的葉序排列也常呈現(xiàn)螺旋形狀。如車前草的葉片呈螺線狀排列，其間夾角為137°；煙草的輪狀葉序也常形成螺旋形的面。這樣的螺旋形結(jié)構(gòu)，能在狹小的空間中（其它植物夾縫中）獲得最大的光面積，利于光合作用。有些植物的果實(shí)，如向日葵在盤上的籽實(shí)排列（圖6）、松球果鱗的布局、菠蘿上的分塊等都呈螺旋形式。這樣的排列、布局、分塊，果實(shí)長(zhǎng)得最緊最多，因而產(chǎn)生后代的概率也最高。

有些生物體的特殊運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的軌跡也是螺旋形。一只螞蟻以不變的速度，在一個(gè)均勻旋轉(zhuǎn)的唱片中心沿半徑向外爬行，結(jié)果螞蟻本身就描繪出一條螺旋形。又如蝙蝠從高處往下飛，也是按另一種空間螺旋線——錐形螺旋線的路徑飛行的。

螺旋形是自然界普遍的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的形式，螺旋結(jié)構(gòu)普遍存在，大到宇宙中的螺旋星系（圖7）以及地球海洋上空的臺(tái)風(fēng)（圖8），小到DNA分子（尺度小到納米數(shù)量級(jí)）螺旋結(jié)構(gòu) （圖9）等。

螺旋形被廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)方面，機(jī)械上的螺桿、螺帽、螺釘和日常用品的螺絲扣等，均呈螺旋形，槍膛中的膛線也是螺旋形。就連一些樓梯也是螺旋狀的，被稱為“世界七大奇觀”之一的意大利比薩斜塔的樓梯，便是294階的螺旋梯。在美國(guó)加州一建筑設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)師還向車前草借鑒了采光原理，設(shè)計(jì)了一幢13層的螺旋狀排列的大樓，結(jié)果證明，每個(gè)房間都能得到充足的陽(yáng)光。