研究揭示黄瓜卷须盘旋米秘密

中国科学报.2012-09-17

1865年，查尔斯·达尔文注意到，黄瓜盘旋着的卷须能够帮助这种植物以非植物的方式运动。

黄瓜通过卷须的伸展以及试图紧紧抓住支撑物，然后将整个藤蔓高高地举向太阳，而使得黄瓜可以移动。一旦附着住，它们就会盘旋起来，形成一个螺旋状物。

达尔文推测，这种黄瓜卷须的盘旋运动能够形成一个弹簧状物，但是他注意到，这种弹簧不像一个典型的弹簧只朝一个方向盘旋，黄瓜的卷须会从系链的末端朝着相反的方向盘旋，这样就在中间的部分出现了一个扭结。

最近，一个研究小组发现了黄瓜卷须究竟是怎样以及为何按照这种方法盘旋的。

通过观察黄瓜卷须的构造和利用力学和数学模型模仿它们的结构，研究人员发现，这些卷须牢牢抓住支撑物之后，一个凝胶状细胞形成的细薄的双层带状物在丧失水分时就会紧紧套在一边，而不是另一边。

这种不对称的收缩会引起纤维向相反的方向卷曲，这就形成了一个弹簧，能够固定植物，以防止其受到大的外部干扰，同时，让黄瓜藤在受到诸如微风等较小的外力时，轻轻地移动。当受到来自另一边的牵引力时，黄瓜卷须的纤维不会像一个普通的弹簧那样打开，但实际上却能缠绕得更加紧密。

相关研究成果在线发表于《科学》网站，研究人员指出，幼嫩的、湿润的卷须不会盘旋得太紧，但是，成熟的、干燥的卷须能够做到。这能够帮助解释看上去柔弱的卷须为何能够逐渐变硬，以至于能撑起载满黄瓜的藤蔓。（来源：中国科学报 唐凤）

论文链接：How the Cucumber Tendril Coils and Overwinds