2015年12月28日 星期一

森林裡的碳交易


每一平方公厘大小的葉片約有500,000個葉綠體
每一平方公分大小的葉片遍佈約2,000個氣孔
一棵大樹的葉綠體若平鋪開來
面積約350平方公里
地球的所有植物每一秒鐘生產約16,000噸的植物體
植物體主要由葡萄糖分子構成
每製造一個葡萄糖分子
植物需要吸收6個二氧化碳分子
除此之外
還需要6個水分子的氫才足夠構成葡萄糖分子
因此植物製造一個葡萄糖分子時
還會釋出多餘的6個純氧分子

植物被稱為"樹"的主要條件是 - 木材
木材是以一群"管胞"及"導管"所組成
這種中空的管子貫穿整個樹身
管子的周圍則包覆一種葡萄糖聚合物 - 纖維素
它的每個細胞就是一個纖維
每個纖維由長長的纖維分子組成
如果頭尾相連
大約2000個纖維素鍊等於1個管胞長度
而每個纖維素鍊由1,000個葡萄糖單位組成
換言之
1個木材纖維便有2,000,000,000個纖維素鍊
將近2,000,000,000,000個葡萄糖單位
葡萄糖是光合作用的產物
1個管胞成長大約需30天
每個管胞每秒鐘製造出超過750000個葡萄糖單位
因此一根小樹枝中的一個管胞
在短短的1秒內就從空氣中吸收了4,600,000個CO2分子
這就是森林的碳交易

科學家用一個化學反應式來說明這個過程
6 x CO2 + 6 x H2O -> C6H12O6 + 6 x O2

質量不滅,只是轉換成另一種形式
這個敘述光合作用的反應式在深層的意義上告訴我們
碳排放的最大元兇其實主要是人類對C6H12O6的需求
如果人口數量及飲食方式不能節制
其他都是枝枝節節

2015年11月16日 星期一

星空希臘與馬雅神殿




http://web2.nmns.edu.tw/constellation/img2/season04.jpg

這是11月15日清晨5點33分
台北天空非常晴朗
雖然天色還昏暗
但可以看出近日來的塵霾終於散去
天空中沒有光害
居然台北滿天星斗繁星點點
抓住難得的機會
手動曝光 s/30秒 f/4.5 iso80 白平衡設定為3800也就是螢光燈
相機當然就是我的小DC sony rx100
這一張拍到的應該是冬季大三角及冬季大橢圓的一部分
右手邊3顆連星成一直線
不就是冬季最著名的獵戶座的腰帶
獵戶座是偉大的獵人
在它的旁邊是獵戶的兩隻狗

大犬座與小犬座
那麼沿著獵人腰帶往東方找一定會遇到哈利波特的教父
果不然大樓上方
全星空中排第一最亮的星星 
星等 1.46
大犬座的天狼星掛在那一閃一閃

天文學家從以前就對天狼星很有興趣
我們一般認為恆星是不會移動的
其實恆星還是會移動一點點
1844年專門研究天狼星的德國天文學家白塞爾
他從觀測中發現天狼星並非以直線移動
而是沿著弧形運動
他僅用推論認為天狼星一定還有一位夥伴
人的心思靈魂的確可以傳達到天上的星星
大約在20年後
1862年美國人克拉克製造出更強大的天文望遠鏡
並且教他年僅14歲的兒子使用
有一天小男孩將望遠鏡對準天狼星
突然大聲呼叫他老爸:
爸爸!快來看天狼星有一個夥

天狼伴星(天狼β星)是人類發現的第一顆白矮星
它體積很小但密度特別大
比水大三萬倍
1915年才確定它是一顆"白矮星"
換句話說
天狼星其實是一個由兩顆恒星組成的雙星系統
一顆是夜空中所能看到的最亮的恒星 天狼星α

另外一顆則是天狼伴星 天狼星β

當你看星圖的時候
會發現距離較近的星星會組成一組被稱為"星座"
這些星座的名字源自希臘神話
被現代天文學保留下來稱呼這些星星

古時的的巴比倫人認為:
只要耐心觀察星星的動向
星星就會告訴你應該知道的事



6點33分終於看到朝陽從遠方大樓頂樓的凹縫中露出
這個季節的日出位置都會受到這棟大樓的阻擋
因為地球傾斜自轉,日出位置是會隨著月份移動的
所以古時候的希臘人及馬雅人會在日出位置蓋神殿
只要觀看日出在神殿的位置就可知道是何月份日期
而這棟大樓就是我的神殿
只要日出在那凹縫就是每年的11月15日

日出之後
因着陽光的照射
大地的溫度開始上升
山脈陵線上方的積雲開始飄移
彷彿伸出的手臂向左右側接觸
我想達文西應該也是受到如此雲層變化的啟示
才在西斯汀教堂圓頂繪出傳世的名作吧
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ac/Creaci%C3%B3n_de_Ad%C3%A1m.jpg/1200px-Creaci%C3%B3n_de_Ad%C3%A1m.jpg

2015年11月6日 星期五

曙暮輝

日出曙暮輝

曙暮輝Crepuscular Rays是在Twilight時分
天空中可以看到由低於地平面之下不遠的太陽所造成的的扇形放射陰影
也可以說是太陽光穿過雲隙造成的一條條光束
其實這是大氣光學現象稱為"雲隙光"
曙暮暉crepuscular ray特別是指在日出(或日落)時出現的雲隙光
上帝的樓梯


若是在在地球上相對太陽180度的那一邊所看到的光
光線會聚合於反日點
antisolar point就稱為反曙暮暉anticrepuscular rays
另外在白天從天空雲隙灑下的雲隙光則是俗稱的"上帝之光"或"上帝的樓梯"





陽光照射到高層
大氣被大氣分子散射
造成天空微亮地面微明
然後在地平線下方有一大片雲造成了陰影
陰影延伸很遠很遠形成了輻射扇狀的一條條光束
我們常說的金光閃閃瑞氣千條就是此情此景
其實那些光芒只是空氣中數量還不足成為雲的小水滴(或其他微粒)的散射效果

光線走直線前進彼此之間是平行的
但因為地球是圓形有透視效果
所以看起來成為扇形的輻射狀

當太陽在地平線上
光線主要是從上向下的平行線
由於人的視角限制
看似以太陽為中心放射而出
當太陽落到地平線或遠山之下
若有雲朵和山巒阻隔
從縫隙間放射出來的光線
變成由下向上射上天空
呈現扇狀
把這些光線延長越過天穹
會匯集到天空另一端
與日出或日落點相對的反日點去
形成反曙暮光
至於那一條一條的藍光其實不是藍光
而是那部分的天空的陽光被阻擋了
因此背景的天空顯得特別藍

曙暮輝的出現意味著晝夜即將交替
所以也叫做"晨昏蒙影"
科學家發現
曙暮輝的強度和顏色與大氣混濁度有很大關係
PM2.5增加了曙暮輝出現的機會


萬金教堂的聖母像頭上正是曙暮輝
古希臘羅馬藝術作品中
曙暮輝成了君王頭上的"光冠"
基督教興起後
此象徵被"光輪"所取代

日落曙暮輝




日出反曙暮輝

2015年10月19日 星期一

你是我的眼


如果我能看得見 就能輕易的分辨白天黑夜
就能準確的在人群中牽住你的手
……………………………………
眼前的黑不是黑 你說的白是什麼白
人們說的天空藍 是我記憶中那團白雲背後的藍天
……………………………………
因為你是我的眼 讓我看見這世界就在我眼前

這是歌手蕭煌奇代表作"你是我的眼"中的歌詞
是的
你看見的黑不一定是黑
紅不一定是紅
在大自然中眼見不一定是真實
天空有各種不同顏色的雲
有的潔白有的烏黑
有的灰濛濛有的則是散射出紅紫的光彩

地面的水蒸發隨著熱空氣上升
降溫之後附在凝結核上
形成小水滴或冰晶飄浮在空中就是雲
因此雲的組成有水滴有冰晶
有的則是兩者混雜在一起的

當陽光照射進雲中
這些水滴或冰晶的大小遠大於可見光光波的波長
所以讓不同顏色的可見光散射
太陽光雖然是白光其實是由不同顏色的光所組成的
散射出來的光線包含各種可見光波長合起來就組成了白色
不管你看見何種色彩
白色才是雲的真實顏色
所以我們通常看到的雲都是白色的

那為何會看見烏雲哪?
較厚的雲層所含的水滴或冰晶就越多
這時候雲頂上的陽光大多會被反射
使得大部分的光線不能夠穿透雲層抵達底部
散射就會不明顯
所以雲就顯得暗沉偏灰黑
而降雨前雲層水滴變大的時候
這些水滴變成較不易散射而較易吸收光線
所以能到達我們眼睛的光線更少
光線無法穿透白雲
看起來就成了烏雲

光線的組成中
偏向紅色光波長越長
偏向紫色光波長越短
而在接近傍晚日落時
由於地球是圓的
陽光必須穿過較厚的大氣層才能到達我們的眼睛
這時候波長短的光早已散射
到達我們眼睛剩下較多的是偏紅色的光
天空才看起來偏橘紅色
因為雲的顏色取決於照射在雲上面的光的顏色
所以日落時光線偏橘紅色
雲會反射這些顏色
所以就呈現橘紅色了
在當太陽越過地平線時
不同高度的雲會在不同的時間變紅
日落前的一刻
低雲首先變紅
日落之後不久
高雲會逐漸被染成深紅色
我們可以根據變色的先後次序分辨出不同高度的雲層

顏色是光線反射的呈現
是的
你看見的黑還是黑
紅一定是紅
在大自然中眼見還是真

"眾因緣生法 我說即是無"
悉達多太子是自然哲學家
當是明白這層物理原理


2015年8月23日 星期日

木星身邊的第一把交椅是小3

Jupiter 是希臘羅馬神話中的主神
羅馬人叫他 Jupiter 朱比特
希臘人叫他 Zeus宙斯
這老兄性好漁色
只要被他看上眼無論是人、神還是動物都要弄上手
Jupiter 的老婆天后 Juno(希臘人叫她 Hera)天生醋桶子
因此產生不少八卦
愛娥Io是河神的女兒也是Juno神殿裡的祭司
Jupiter為了染指這位美女
先將Io逐出神殿避免引起Juno的猜疑
接著便施法藏匿在一團積雲中
以防天后Juno看到他在向Io調情
1930年畫家Correggio Antonio Allegri創作三連作
Jupiter and Io
其中一幅
天神Jupiter偽裝成翻騰的積雲
從天而降和Io偷情
這位畫家應該沒有學過中文
不知他為何深刻了解什麼叫”翻雲覆雨”
這是16世紀的春宮雲畫
空前絕後僅此一幅

後記:
Jupiter 的風流仍逃不過Juno的醋眼
在晴朗的天氣下Juno卻看到地上有一團烏黑的積雲
不免起了疑心一探究竟
Jupiter察覺於是將Io變成一頭潔白的小母牛
Juno看到這頭母牛無緣無故地出現
就大概知道Jupiter 又背著她做了風流事
於是就向Jupiter 要了這頭母牛當做禮物
羅馬神話的時代小3從未打敗過原配
但最終當這些羅馬希臘的天神各個都成了天上的星座
Jupiter成了木星
而木星身邊的第一把交椅
木衛一
名字是Io  愛娥
這也蠻符合現代社會的實際狀況

以上故事不是重點
我是在颱風天講積雲

2015年8月13日 星期四

有些花是狐狸,有些花是白鶴

狐狸邀請白鶴家裡吃飯
沒想到狐狸竟然把食物裝在淺淺的盤子裡
白鶴狼狽的只能用尖嘴在盤子上啄呀啄吃也吃不到
狐狸卻在一旁得意的哈哈大笑

白鶴生日到了也邀請狐狸家裡吃飯
這一次白鶴把好吃的肉湯裝進細長的杯子裡
狐狸儘管伸長舌頭也吃不到任何東西
只能眼巴巴的望著白鶴大快朵頤

2015年7月18日 星期六

擬態mimicry和偽裝masquerade! 自然界中的詐騙 , 文學家和生物學家怎麼說


生物演化出各式各樣的禦敵策略只為了能夠活命羚羊快速逃跑、水牛衝撞反擊、齧齒鼠類藏匿,或甲蟲裝死,可稱為行為防禦;而生物形體上具備尖刺、硬殼、絨毛等防止天敵攻擊要害,被視為形態防禦;自然界中最常見、也似乎最有效的防禦則是化學防禦,許多生物可從食物或環境中獲取化學物質,忌避或懲罰天敵。
而禦敵策略中最高段的是擬態莫屬。擬態大有學問不只是模仿外形及顏色!




諾貝爾文學獎得主 吉普齡Rudyard Kipling寫了一則童話 
花豹要學隱身術 How the Leopard Got His Spots

親愛的孩子們,在所有的動物顏色都一樣的日子裏,豹子生活在一個叫高地草原的地方,記得那不是低地草原,也不是未開墾的草原,更不是酸味十足的草原,而是絕對裸露、炎熱、陽光充足的高地草原。那裏遍佈砂礫,還有黃棕色的岩石,點綴著幾綹沙黃色的野草。長頸鹿、斑馬、大羚羊都生活在那裏。他們全身都是沙色般的棕黃色,豹子是其中最為沙黃色的一種略帶灰色的貓科動物,每一根毛都是清一色的沙黃灰褐色,如同草原的顏色一般。對於長頸鹿、斑馬和其他動物來說,這可是糟透了。它會躺在一塊黃裏帶灰的棕色石頭旁邊或是草叢裏,當長頸鹿、斑馬、大羚羊、叢林兔、白紋大羚羊經過的時候,突然躍起,吃掉它們。它可真會那麼做的。帶著弓箭的,與豹子一同生活在高地草原上的伊索匹亞人同樣也是灰棕黃色的,常常與豹子一起在草原上狩獵:伊索匹亞人用弓箭,豹子則用它的鋒牙利爪,所以他們就生活的很快樂。
可是有一天,長頸鹿不見了,斑馬也不見了,所以他們就跑去請教非洲最聰明的生物─狒狒,狒狒說他們跑到某某地方去了,所以他們就真的去找了,走著走著到了一個森林,然後他們就聽到長頸鹿的聲音也聞到斑馬的味道,可是就是看不到他們,伊索匹亞人很聰明,他們就想原來斑馬是有條紋的,躲在樹林裡跟樹幹就會跟環境很一致的,所以斑馬隱藏在樹幹裡我們看不見,長頸鹿也是有斑點,一塊一塊塊狀的,這個跟你光線透過樹葉照起來的光影是混在一塊,他們看不見,所以伊索匹亞人想既然白天我們看不到他們,不過我們聽的到聞的,所以我們晚上再來抓他,要抓之前要做偽裝,所以他用黑泥土把自己塗成黑色的,因此伊索匹亞人就變成黑人一直到現在,然後他說花豹你過來我也幫你偽裝一下,伊索匹亞人用他的手指頭拍打花豹,所以花豹上面就有斑點了,所以花豹上面的斑點不是三點、四點,而是伊索匹亞人的指紋五點。

好,這是文學家講的故事
那生物學家怎麼說

19世紀中葉,英國生物學者貝茲Henry Walter Bates於南美亞馬遜盆地進行生物探查歷經11年,採集了將近15000份不同生物的樣本,其中有許多是蝴蝶。
他發現有許多斑蝶與蛺蝶體內含有以植物鹼為主的毒物,使得多數鳥類不敢吃;而當地也有許多昆蟲身上具有非常類似這些毒蝶的斑紋,對於這些不具毒性的昆蟲來說,這樣的斑紋就是一種保護。
對於生物,將自己隱匿在環境中避免被天敵辨識出來,似乎是天擇壓力下常見的防禦策略。
無論是體色與背景吻合、破壞己身在掠食者視覺中所呈現的輪廓、隱藏身體最重要的部分、利用光影反差隱身、干擾天敵的視線或對焦,或者利用透明的身體使天敵難以看見,都是達成隱匿的有效策略。
最後貝茲寫下精彩的結論 :

" 大自然在展開的翅膀上寫著物種改造的故事,就好比刻在石碑上如此真實。...........
翅膀上的圖案是否相同,一般說就代表血緣關係的親疏,既然大自然的定律對所有生物一視同仁,由蝴蝶所得到的結論勢必適用整個生命世界。"

至於像我們這樣一般的解說員要如何說呢 ?

2015年7月16日 星期四

這是一隻有黑色斑紋的綠色蜥蜴?還是有綠色斑紋的黑色蜥蜴?


在野外觀察時看見一隻蜥蜴

一般的解說大都是這樣說的:
這是黃口攀木蜥
台灣特有亞種
分佈在台灣中部以北海拔1000公尺以下山區
與常見的斯文豪氏攀木蜥外觀相似
但黃口攀木蜥嘴部有一道黃白色條紋可以區別
口腔和舌頭都是柳丁色的
體型小含尾巴全長多在20公分以下
是台灣最小型的攀木蜥蜴


而我喜歡這樣的方式:
這裡有一隻蜥蜴
台灣話叫肚定四腳蛇
現在請大家仔細觀察一下
觀察的重點是
牠身上的顏色圖案
還有前後腳的差別
如果大家都看清楚了
我要提出幾個問題

請問:
蜥蜴是冷血動物所以牠的血液是冷的嗎?

請問:
蜥蜴喜歡在有陽光的地方歇腳是為什麼?

請問
蜥蜴是怎樣移動的?

請問:
這是一隻綠色的蜥蜴身上有黑色的斑紋?
還是一隻黑色的蜥蜴身上有綠色的斑紋?

生態與環境解說有的是
拿著知識照本宣科地重複?
這是什麼?
那是什麼?
然後說了很多名詞和梗

或者有的是
企圖傳達及描繪出生命與環境的關係?
為什麼要到這個地方來?
這個環境為什麼好與不好?
回家以後我可以做什麼?


這是一隻綠色的蜥蜴身上有黑色的斑紋?
還是一隻黑色的蜥蜴身上有綠色的斑紋?
當然不會有標準答案
這是仿著名的生物演化學家古爾德的大哉問
(斑馬是有黑色條紋的白馬還是有白色條紋的黑馬)
這個提問
或者只是單純想提供釣具(分享觀察的方法與角度)
然後讓聽眾產生興趣而自己去釣魚


哪一種解說比較有趣?
能夠改變你觀看世界的角度嗎?
能夠引起你回家以後持續對自然的喜愛嗎?
如果能就是成功的解說
如果不能
不過是在熱天裡一次無感的體驗罷了

親愛的朋友,除了
這是什麼?
如果以那被蜥蜴一口吞下的蟲子的眼睛來看蜥蜴
也許覺得侏羅紀還沒結束哪

2015年7月2日 星期四

其實細菌的發現和胡椒為什麼會辣有關係


你一定沒聽過這件事
1676年一位叫做列文虎克的荷蘭人(Anton van Leeuwenhoek,1632-1723)
研究胡椒為什麼會辣
當時代的人都認為
是因為在胡椒表面上長著小小的釘子會刺痛舌頭
列文虎克利用當時很少被人使用的工具 – 顯微鏡
來觀察胡椒籽
但是他什麼都沒有看到
所以列文虎克將胡椒磨碎後溶解於水中然後繼續觀察
他還是沒發現有什麼有趣的東西
但是他卻發現有很多奇怪的小生物在胡椒溶液中游來遊去
當下他估計在大約一顆砂礫的長度上
可以找到100隻這種”animalcules”
當時他並不知道他已經發現了一種全新的生命領域 - 細菌Bacteria
細菌是地球上數量最多的有機體
比可觀測到的宇宙中的星星還要多
因此後來他被稱為微生物學之父
最早的顯微鏡是由一個叫詹森的眼鏡製造匠人于1590年發明的
詹森雖然是發明顯微鏡的第一人
卻並沒有發現顯微鏡的真正價值
列文虎克則進一步改良了顯微鏡
也因此有時會被公認為是顯微鏡的發明者
他的顯微鏡倍率在當時是最好的
他使用單一透鏡就可將樣品放大270倍
自然可觀察到很多微小的生物
此外很少人知道他還解剖蝌蚪
提出蛙類的發展有不同的生命階段

上面的描述讓人容易以為文虎克是位顯微鏡專家及生物學家
事實上他真正的職業卻是一名警衛
他一生幾乎未曾受過學校正規教育
但是卻留下這樣的精彩 :
我的一生是在放大鏡下,從事一場又一場神聖的探索,打開一盒又一盒奇妙的禮物
這位生物課本裡用顯微鏡看微世界的虎克和物理課本裡講彈簧時創建虎克定律的英國科學家虎克Robert Hooke可不是同一人ㄜ
但是虎克Anton van Leeuwenhoek是虎克Robert Hooke的著作
Micrographia顯微圖譜一書的超粉
 圖片來源:http://en.wikipedia.org/


2015年6月28日 星期日

六月二十八日傍晚的magic hour


"每一次黎明都像是生命的起點,每一次黃昏都像是生命結束"
- 約翰羅斯金


時間: pm.6:59
iso-125,白平衡 :4950k,f/3.5,s 1/60,分區測光
相機 : SONY RX100

梭羅在日記中讚頌:
那些雲朵是白日最後的守衛
本已變暗又重新亮起片刻
染上黃昏微光旋即又黯淡
現下晚霞更趨深紅
落日方向火紅一片
天空抹上濃艷的印第安色彩
一種永不退色的染料
這就是攝影者的magic hour
時間: pm.7:00
iso-125,白平衡 :4950k,f/3.5,s 1/60,分區測光

絲狀卷雲
看似溫柔其實是會下雨的雲
但因高度為5000~13500公尺
雨滴未達地面就半路蒸發了
卷雲位於對流層風速160~240KM/HR
移動甚快不可能駐留稍縱即逝
拍攝要把握時間
time: pm.7:00
iso-125,白平衡 :螢光,f/2.0,s 1/100,分區測光

pm.7:03
才經過3分鐘絲狀卷雲位置及形狀已經移動轉變
(上方絲狀卷雲,下方彩霞為高層雲)
太陽低至地平線附近
因為地球曲度,低雲顯得比高雲更紅
原因是短波長的藍光與紫光被大氣及空氣微粒散射
僅剩較長的紅光到達我們眼睛
最高的雲較明亮
中雲偏金黃色
低雲則是紅色
完全日落後
因為地球的陰影遮住
低雲就變暗
iso-500,白平衡 :4950k,f/4.9,s 1/100,分區測光
古代中國老子認為紅霞象徵吉祥
紅為天的顏色黃則是代表人的色彩
因此5000年前黃帝因黃雲統治中國
漢人自稱炎黃子孫
老子應該看過今天的晚霞

至於上方偏藍的天空
則是藍光與紫光散射至此
人眼對紫光較不敏感所以看起來是藍色
如果想要讓天空看起來偏紫
只要使用相機的白平衡偏移設定就可調整

PM7:07太陽完全位於地平線下,低雲被地球陰影遮蓋.
ISO:800,F/4,S.1/60



2015年6月24日 星期三

林奈與蘿蔔糕

前言 :
在閱讀蘿賽的花朵的秘密生命
書中 第十一章 巴別塔和生命之樹 
就提到相關議題
一直想模仿她的風格寫個讀後感
就以此充數吧

這是說什麼碗糕?
最近在facebook交流學習時發生的事

一開始原po給他的圖片下了註解 :
蘿蔔的塊根其實是由下胚軸(hypocotyl)膨大而來,下胚軸屬於莖的部分,所以是塊莖而不是塊根。大部分植物學及園藝學的書都錯了!

這下糟了
是不是真的盡信書不如無書

蘿蔔俗稱菜頭這種十字花科的蔬菜
原產地眾說紛云
原因是變異品種太多了
根據日據時代彙編的台灣農業便覽作者記載
原生的品種應在地中海一帶
由於不知道原po說的蘿蔔是哪顆蘿蔔
是用來關東煮的駿河清水大根?
是用來曬蘿蔔乾的美濃白玉?
是煮蘿蔔排骨湯的高地白大蘿蔔?
對於這種學術的分享沒說清楚是很難回應的
看看就好
不過蝸牛最喜歡美味的蘿蔔
忍不住就想嘗嘗,事情就如此發展了





!
怎麼沒有正確答案就結束?
其實題目林奈與蘿蔔糕就已經暗示了
蘿蔔學名Raphanus sativus L. 
L.表示蘿蔔是林奈先生給取名的
至於種名的sativus
就和稻子的學名Oryza sativa一樣
就是栽培出來的的意思

在我們飯桌上還有幾道十字花科的蔬菜
喜歡吃葉菜的有高麗菜
喜歡吃花菜的有花椰菜()
有人認為抗癌效果好喜歡吃綠色的青花菜
有人認為原生的健康吃羽衣甘藍
有人愛進口莖枝粗的球莖甘藍
最近則流行掖芽結球的抱子甘藍
反正顧客愛吃什麼農夫就栽培什麼
但你可能不知道的是以上這些蔬菜學名都稱為Brassica oleracea
Brassica就是蔬菜界的名門望族 蕓苔屬
oleracea的意思就是蔬菜的
你吃驚嗎?

所以蘿蔔這個栽培出來的植物
要讓下胚軸肥大還是由直根上部包括少部分胚軸肥大形成肉質根
培育專家就傾盡全力了
可憐我們這些解說植物的或學植物的人
也就弄不清楚fleshy root,tuberous root, fleshy caudex, root stem….
不過既然是學術分享
林奈老兄說的才算數


2015年6月7日 星期日

荷花與水黽

水的化學式是H2O,2個氫原子和1個氧原子組成
水分子中氫氧原子間的共用電子分布不均
氧對電子的吸引力較強,故氧帶微弱負電;氫帶微量正電
因此當一個水分子的氫與另一個水分子的氧原子相吸引時會形成水的氫鍵
在室溫下水分子間的氫鍵因為水分子不斷運動而被快速地破壞和再形成
換句話說水分子帶有極性

大量的H2O分子密集聚攏讓水面形成張力
15℃時水的表面張力是73 dyne/cm
在表面張力的作用下,液體表面有收縮到最小的趨勢
水的這種特性為水黽創造了棲地
 水黽是一種常見的水生昆蟲可在水面劃行
為什麼水黽能在水上行走?
一般書上的解釋是 :
水黽的腿腳能分泌油脂而油脂可以浮在水面上
如果再加上水表面的張力,水黽不就浮在水面上了嗎?
事實果真是這樣嗎?
但卻無法解釋水黽即使是在暴風雨中也能浮在水面?
而且水黽彈跳時腿腳為什麼不會溼?
為什麼不會刺破水表面的張力?
 
圖片來源http://commons.wikimedia.org
水黽生活在水與空氣接觸的界面上
與地球的重力相較,重力不需接觸就可作用在整個物體上
而表面張力則需靠接觸且要有界面才能產生作用

在荷花的葉面上水滴滾來滾去,這就是所謂的荷花效應Lotus effect
這是水的表面張力與荷葉表面因奈米結構所形成的疏水特性所導致

同樣的超疏水特性可見於水黽
科學家發現,水黽的一條長腿就能能排開300倍其身體體積的水量
並在水面上支撐15倍身體的重量而不會沉沒
而油脂層和水表面的張力卻沒有如此大的浮力
水黽是利用其腿部的無數細長剛毛
剛毛表面上具有螺旋狀奈米級的溝槽
在溝槽中的空氣則形成氣泡墊
讓水黽能夠在水面上隨意地劃行卻不會將腿弄溼
正是這種能力使得水黽在水面上行動自如
即使在狂風暴雨和急速流動的水流中也不會沉沒

水黽游過水面把它的腿伸到水裏然後向下壓
腿部的氣泡墊會讓水面向下塌陷
但是水不喜歡這樣
因為水面的塌陷會增大水面的表面積,同時增大了它的能量
也讓水分子和氫鍵很難結合在一起
所以水分子開始把力量回推,把力的作用返回到水黽的腿上
因為水分子們喜歡一直緊緊結合在一起
這就是為何水黽可以一直待在水面上

氫鍵的存在不單單是給予水黽作為棲地的作用
它們也是所有生命的基礎
因為水分子非常小且帶有極性
它們可以溶解和攜帶世界上大部分的物質
來自水分子與水分子間的吸力
水才能在負壓的情況下,在土壤的孔隙中與植物的導管中移動
因此如果不明白水的作用就根本無法理解生命

而這其中最有趣的是
不管生為植物的荷花或作為昆蟲的水黽
當它們面對水生環境
竟然發展出相同的對策