焦作十一中校园紫藤右手性观察与原因分析
日常观察
周末值班,我在校园里和教学楼内巡查,仔细观察了校园里的一株紫藤。作为创客教师,需要练就一双善于观察的眼睛。
这株紫藤已经生长了很多年,几十年的开枝散叶,藤蔓在藤架上交织迭代,遮天蔽日,成为十一中校园美景之一。
在楼梯的防护栏上,紫藤的藤条沿着竖直的钢筋缠绕而上。我下意识地拉了拉藤条,藤条缠绕的非常紧致,宛如两根拧在一起的钢筋。
我有足够的理由相信,藤条对钢筋的作用力会随着时间延续而逐渐增强。我担心钢筋额外受力会最终导致钢筋变形,引发安全隐患。
经过仔细的观察,发现藤条在钢筋上的缠绕方向都是右手性的,非常诡异。就连那些由于接触不到依托物而向上伸出的藤条,竟然也是右手性的。
初步分析
在教学楼巡查的时候,遇到了生物教师李卫山,与他交流了很久。李卫山老师从地球自转偏向力、向光性、基因等角度对紫藤的右手性现象进行了分析,这些分析大多是猜测的。
李卫山老师还拿出了教科书。教科书中介绍了生长素分布对植物茎弯曲方向的影响,为光源位置变化引发植物茎旋转生长提供了一些线索。
从物理学的角度讲,地球自转偏向力与地球自转角速度成正比,与物体的运动速度成正比。由于地球自转角速度和植物生长运动都很微小,地球自转偏向力在这里所起的作用可以忽略不计。
微主比较倾向于光源位置变化导致值了紫藤的旋转生长。为了检验这个猜测的正确性,可以设计两个验证实验。
实验探究计划
1.用摄像头长时间跟踪观察紫藤藤条末端运动轨迹,并于太阳位置相对应。如果藤条末端运动轨迹确实与太阳位置存在对应关系,可以考虑光源因素。
2.将盆栽紫藤放置在一个可以旋转的平台上,让平台缓慢匀速旋转,观察在各种旋转速度下藤条末端的缠绕方向。如果藤条末端的运动方向不受影响,可以忽略光源位置影响,可以考虑基因因素。
有条件、有兴趣的学生可以在本文下面留言,报名组队,择机开展上述实验探究,争取搞清楚紫藤右手性生长的本质原因。
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