血液，也有五彩斑斕的色彩等４則

編者小語：經(jīng)常收到同學(xué)們的來信，問了很多這樣那樣的問題之后，往往都會加上一句“這個問題困擾我很久了，但是一直都不好意思提出來，生怕別人說我幼稚……”諸如此類的話，事實上，知識沒有大小之分，有時候正是對小問題的關(guān)注才形成了大討論，從而改變了人類的生活。所以，請勇敢地提出問題，讓我們共同成長!下面，我們就來探討一些“很冷”的話題。

為什么人類百米極限越來越頻繁地被突破了呢?

Q 很多專家對男子百米賽跑的終極成績進(jìn)行了種種推斷，但總是被運動員突破改變，這是怎么回事?(廣東 招建)

A 極限，是高等數(shù)學(xué)中的一個概念，不過這一概念也同樣盛行于體育賽場。在體育界，極限簡言之，就是運動員競賽成績數(shù)值無限接近的某一個臨界點。

2009年北京時間8月17日凌晨3點45分，世界田徑錦標(biāo)賽結(jié)束了本屆大賽最受關(guān)注的項目——男子百米的決賽爭奪，牙買加飛人博爾特以9秒58再次獲得冠軍，并大幅度改寫了北京奧運會奪冠時創(chuàng)造的9秒69的世界紀(jì)錄!

此前，許多體育運動、數(shù)學(xué)、物理、生理學(xué)專家對百米極限的臨界點都有自己的論斷，然而卻不得不因為運動員們不斷創(chuàng)造的成績一次次修改。從10秒、9.9秒……到9.58秒、9.69秒、9.4秒，再到9.29秒，甚至有人認(rèn)為，2156年人類能跑到8秒079。

人類百米極限之所以越來越頻繁地被突破，首先是隨著運動員的飲食、營養(yǎng)不斷改善，人類身體在不斷強壯、爆發(fā)力在不斷增強，速度在不斷改變。其次，訓(xùn)練手段都在不斷科學(xué)化，從站立式起跑到蹲踞式，這種更能發(fā)揮腿部力量起跑方式為人類頻破百米極限提供了可能。當(dāng)然，高科技的應(yīng)用也是強有力的助推劑。起跑器的應(yīng)用和助推，讓運動員可以從更合理的角度出發(fā)。另外，高科技的跑鞋，讓運動員的腳下更輕便，更富有彈性，蹬地也更加有力。類似耐克高科技的貼身運動服可以保護(hù)肌肉避免受傷，最大程度地輔助力量的爆發(fā)，還能減少風(fēng)的阻力……從這個角度說，穿著寬大背心的博爾特如果換上緊身衣，還有提升成績的可能。

傳真機為什么能把文字、圖像原封不動地從一地傳到另一地呢?

Q 我很驚奇，為什么傳真機能像魔術(shù)師一樣，瞬間就匏將文字、圖像原封不動地從一地傳到另一地?(南通海安子豪)

A 傳真，是利用電信技術(shù)把圖像(包括照片、圖表、文字等)按原樣從一方傳到另一方的一種通信方法。

拿起放大鏡，仔細(xì)看一看傳真過來的照片，你會發(fā)現(xiàn)這些照片上的圖像都是由一些小黑點和小灰點組成的。不論文字、圖像多復(fù)雜，傳真機都可以把它們分解成無數(shù)個小點。傳真機在傳送文字、圖像時，先用一束強烈的光線照射文字、圖像，由于文字、圖像上各個小點的黑白不同，它們所反射出來的光就會有強有弱，然后用光電器件，把文字、圖像上反射出來的不同強弱的光信號轉(zhuǎn)換成不同強度的電信號。這些電信號經(jīng)過傳真機的外部電路就能傳送到很遠(yuǎn)的地方去。對方在收到這些電信號以后，再通過光電設(shè)備將它們還原成深淺不同的小點，千千萬萬個小點組合在一起，就成跟原來一模一樣的文字、圖像，這就是傳真機的最基本的原理。

植物的落葉為什么總是葉背朝上?

Q 秋天來臨，樹葉紛紛落下，我突然發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象，很多落葉是葉背朝上，而不是葉面朝土，為什么?(山東青島 唐糖)

A 只有平時細(xì)心觀察的人，才會發(fā)現(xiàn)這個鮮為人知的秘密，植物的落葉，尤其是一些寬大的葉子，大多是葉背朝上，葉面朝下。

這主要和葉子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。很多植物葉子的葉背和葉面在植物生長時接受的光的量顯著不同，從而導(dǎo)致葉背和葉面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有明顯差異。如果我們對植物的葉子做橫切面切片，在顯微鏡下觀察橫切面上的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，我們會發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)植物葉子靠近葉面的細(xì)胞，有一排緊密排列的長方形細(xì)胞，就像房子下面的豎排柵欄，所以又稱為柵欄組織。柵欄組織不僅細(xì)胞排列緊密，而且含有大量的葉綠素，這些葉綠素接受光能，利用空氣中的二氧化碳制造大量的有機物。而靠近葉背的細(xì)胞排列疏松，好像海綿的狀態(tài)，又稱海綿組織。海綿組織排列疏松，葉綠素比較少，只是儲存一些植物內(nèi)部產(chǎn)物和水。因此當(dāng)葉子發(fā)黃脫落時，葉面因其柵欄組織結(jié)構(gòu)比葉背的海綿組織結(jié)構(gòu)緊密，密度又比葉背的大，而先到達(dá)地面。如果不是人為或風(fēng)吹的翻動，大多數(shù)植物的葉子都是葉背朝上，葉面朝下。

當(dāng)然有些植物如馬尾松等，葉子為針形，葉片的背面和腹面很難區(qū)分，因此落葉時是隨意的。

血液，也有五彩斑斕的色彩

Q 為什么有些生物的血液呈現(xiàn)出的顏色不是紅色，而是綠色、藍(lán)色等奇奇怪怪的顏色?(安徽蕪湖 亞寧)

A 不是所有生物的血液都和人類一樣是紅色的，只有大部分脊椎動物的血液是紅色的，而很多無脊椎動物的血液則是藍(lán)色、綠色、白色甚至是紫紅色。

血液之所以呈現(xiàn)紅色是因為血液中紅細(xì)胞的主要成分是含有鐵元素的血紅蛋白，鐵元素和其他化合物形成復(fù)合物呈現(xiàn)紅色。即使如此，血紅蛋白在氧合狀態(tài)和脫氧狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)變化也會使得它們呈現(xiàn)出不同的顏色，氧合的血紅蛋白最終呈現(xiàn)的顏色是鮮紅色，而脫氧血紅蛋白的顏色是紫紅色，這也分別是動脈血和靜脈血的顏色。

多數(shù)無脊椎動物的血液不含血紅蛋白，如蝦、蟹之類的節(jié)肢動物的血液中所含的是血藍(lán)蛋白。血藍(lán)蛋白分子在含有銅元素，它在氧合狀態(tài)下為藍(lán)色，在非氧狀態(tài)下則為無色或白色。有些毛蟲的血液中含有血綠蛋白，氧合時呈紅色，而非氧合狀態(tài)下卻呈綠色。還有一些動物的血液中有一種含鐵的蛋白叫血褐蛋白，該蛋白在氧合狀態(tài)下顯紫紅色，而非氧合狀態(tài)下卻呈現(xiàn)褐色。目前也有專家提出，動物血液會呈現(xiàn)什么顏色。要看血液中生色物質(zhì)所吸收的光是哪些可見光。如果吸收的是某種或某些可見光，則顯示的顏色就是這些顏色的互補色，即它不吸收或少吸收的光的顏色。