關于松果球開閉現象的探究

李佳凝

摘 要：松果球的開閉現象與哪些因素有關？本文通過控制變量的對比小實驗，闡述了松果球的開閉現象與溫度和濕度的關系，論證了此現象是物理變化，得出了松果球的開閉現象與溫度無關，與濕度有關，屬于吸水膨脹的彈性變形。

關鍵詞：松果球；開閉現象；溫度；濕度；生物變化；物理變化；彈性變形

生活中處處都充滿著需要我們發現的生動細節，譬如蘋果中的五角星，又如砸到牛頓的那枚蘋果。

一次外出游玩，走在路邊，看到地上滾落的一枚枚松果球鱗片張開，宛若一只只小刺猬貓在路邊，由于喜歡它們小巧玲瓏的樣子，便將它們拾起帶回了家。回家后，把玩一番便隨手把它們丟落在了房間角落。晚上睡前沐浴時，把一顆松果放在了廁所的窗臺上，第二天早上發現，這枚昨晚上盛開的松果球居然閉合了，所有鱗片緊緊扣在了一起，變成了長卵形，宛如一枚雞蛋。我感到很神奇，再看看其他房間的松果球，形狀并未發生變化。這一現象引發了我強烈的好奇心，想要從中一探究竟。

第二天，仔細分析了一下它們所處環境的不同，共有以下兩點：濕度和溫度。針對這兩個方面我做了控制變量的對比小實驗，具體流程及結果如下：

實驗一：

提出問題：溫度會影響松果球的開閉嗎？

做出假設：溫度會影響松果球的開閉，高溫會使松果球閉合。

制定計劃：

材料用具：張開的松果球九個、熱水、冰箱、可密封塑料袋

實驗裝置：將松果球3個為一組分為三組，分別裝入三個密封的塑料袋中，并編號三組為1、2、3。

方法步驟：將1組放在常溫下， 2組放入冰箱冷藏室中， 3組完浸入熱水中，其他條件相同。每隔5分鐘觀察并記錄。

實施計劃：按照上述實驗方案做實驗。實驗過程中要認真觀察，如實記錄。

實驗結果：1、2、3三組中的松果球并未發生明顯的形態變化。

得出結論：溫度與松果球的開閉并無關系。（修改假設）

實驗一過程圖片如下：

（1）實驗前將松果球分為1、2、3三組，并裝入密閉的塑料袋中。松果球均如盛開的小菊花，憨態可愛。如下圖：

（2）將1組放在常溫下，2組放入冰箱冷藏室中，3組把塑料袋完全浸入熱水中，其它條件相同。

（3）每隔5分鐘觀察并記錄，15分鐘后，3組松果球的變化如下：（均無明顯變化）

得出結論：溫度與松果球的開閉并無關系。

實驗二：

提出問題：濕度會影響松果球的開閉嗎？

做出假設：濕度會影響松果球的開閉，濕度高會使松果球閉合。

制定計劃：

材料用具：張開的松果球九個、水。

實驗裝置：將松果球3個為一組分為三組，編號三組為甲、乙、丙。

方法步驟：將甲組放在正常環境中，乙組完全浸入水中，丙組放在干燥的環境中，其他條件相同。 每隔5分鐘觀察并記錄。

實施計劃：按照上述實驗方案做實驗。實驗過程中要認真觀察，如實記錄。

實驗結果：甲、丙組中的六個松果球并未發生明顯的形態變化，乙組中的三個松果球基本完全閉合成長卵狀。

得出結論：濕度會影響松果球的開閉，濕度大的情況下松果球會閉合。

實驗一過程圖片如下：

（1）將松果球3個為一組分為三組，編號分別為甲、乙、丙。

（2）將甲組放在正常環境中，乙組完全浸入水中，丙組放在干燥的環境中，其它條件相同。

5分鐘后3組的變化：甲、丙組無明顯變化，乙組松果球有一點閉合。

10分鐘后3組的變化：甲、丙組無明顯變化，乙組松果球幾乎完全閉合。

15分鐘后3組的變化：甲、丙組無明顯變化，乙組松果球完全閉合，宛如一枚枚雞蛋。

通過這兩個實驗我發現，濕度是影響松果球閉合的因素。由此，我又產生了一個新的小猜想：這一變化是生物變化還是物理變化呢。針對這一問題，我又向兩位老師請教了一下，在生物老師的指導下，我開始查閱書籍。

在老師推薦的書籍中，我了解到，我所收集的這些松果球來自于華北落葉松：果球長卵形或卵圓形；種鱗26至45枚，背面光滑無毛，邊緣不反曲；苞鱗短于種鱗，種子有長翅，花期4至5月，球果9至10月成熟。

后來我又向山東農業大學林學院的相關教授請教，終于得到了一個相對權威的學術性答案——這屬于物理變化：

教授告訴我，由于種鱗下方的木栓層、木栓形成層細胞已經木質化，細胞壁吸水易膨脹，由于外側細胞分布比內側密集，外側發生的形變比內側要大，種鱗向內彎曲從而緊密閉合。由于松果早已脫落，所以它的細胞早已失去活性，因此，這個變化屬于物理變化，簡而言之，這屬于吸水膨脹造成的彈性形變。

通過這次有趣的探究經歷，我深深體會到，保持一顆充滿熱情的好奇心，明察秋毫，見微知著，探索求真，方能收集到更多他人未曾發現的奧秘。

參考文獻：

[1]臧德奎.園林樹木學.北京：中國建筑工業出版社，2007.

[2]張憲省.賀學禮.植物學.北京：中國農業出版社，2003.