揭开亚马逊巨型睡莲的机械奥秘 研究人员对亚马逊巨型睡莲进行的研究揭示了自然界最大浮叶背后的工程之谜。在今天发布的一项研究中，研究人员发现了巨大叶子背面上独特的图案是亚马逊巨型睡莲（维多利亚属）成功的秘诀。这种纵横交错的框架构成了百合垫（或叶子）的血管结构，支撑着它巨大的表面积并使其漂浮。这些巨型叶子每天可生长40厘米，直径可达近3米，是任何其他水生百合属植物的十倍之大，可以承受一个小孩的重量。曼彻斯特大学物理与天文学院皇家学会大学研究员Finn Box博士解释说：“叶子的大小通常受到维持成本的限制。光合作用的更大表面积会消耗更多植物的能量来维持。亚马逊巨型睡莲的结构和承载特性赋予了它竞争优势：高强度低成本。”牛津大学植物园副主任Chris Thorogood博士表示：“在童年去植物园的时候，我曾经对这种非凡的植物感到惊奇。我记得当时很纳闷它是怎样长这么大的。”研究人员将高侧部的亚马逊巨型睡莲叶与具有厚脉的睡莲属进行了比较-这种较小的睡莲具有像盘状的叶子和较少突出的血管系统。通过现场实验和数学建模，研究团队发现，相同体积的植物材料中，亚马逊巨型睡莲叶具有更高的刚度。叶子的大小通常会受到维持成本的机械限制。光合作用的更大表面积会消耗更多植物的能量来维持。亚马逊巨型睡莲的结构和承载特性赋予了它竞争优势：高强度低成本。“它们的强度允许亚马逊巨型睡莲叶占据大面积光合尽管其生物量相对于其他水生百合植物较低。这是其成功的秘诀。” Thorogood 博士说。远离温室池塘回到其自然栖息地-亚马逊流域的干涸短暂池塘中-亚马逊巨型睡莲与其他植物争夺空间和光线的竞争中拥有优势。它的巨型叶子迅速而低成本地展开，争相在水面上占据位置，形成一个阻挡下方植物光线的睡莲垫的马赛克。叶子的灵活框架能够承受弹性变形，避免受到涉水的鸟类伤害。叶子表面的小孔排出困住的雨水。叶子底部的尖刺在叶子展开时将其他植物推开，并防止被吃掉。Thorogood博士表示：“这些叶子确实具有多功能性，植物很好地适应了它们栖息地的挑战。”尽管这种植物吸引了艺术家、建筑师和《绿色星球》的观众，但到目前为止，关于这些漂浮巨型植物背后大小和强度的秘密所知甚少。“自然中的非凡结构可以帮助我们解开工程设计挑战。这些水生百合的形态可以启发设计巨型浮动平台，比如海上太阳能板。我们可以从叶子中学到很多。” Thorogood 博士总结道。在Science Advances中阅读这些出版结果。分享这个消息。深入阅读”。
