- 趣味魔术与数学故事
- (俄)别莱利曼著 余杰编译
- 1990字
- 2021-10-29 18:07:04
5.生长周期短
熟透了的罂粟中含有许多种子。这些种子都可成为一株新生罂粟,如果这些种子都长出嫩芽,会有多少株罂粟出现呢?人们为获取正确的答案,就亲自数起了罂粟果实内的可作为种子的数目,看起来枯燥乏味,可是运算结果非常有趣,于是我们很有必要拿出自己的耐力探究下去。结果令人惊讶,一个罂粟果实内有3 000颗种子(图48)。
图48
这是一个什么概念?一株罂粟周围若存在适合罂粟繁殖的土壤的话,那么罂粟果实内的每一粒种子飞落到泥土里都会生根发芽,于是乎,到了第二年,就会新生出3 000棵罂粟。换句话来说,一枚罂粟果实就可轻轻松松繁衍出一大片罂粟!
这还不是最惊人的状况,大家继续往下看。那3 000株罂粟就算一棵仅结一枚果实(这是不可能的,一般情况下每棵最少能结几枚果实),再假设每个果实只有3 000颗种子,那么,新一年的罂粟数量就是:
9×106(3 000×3 000)
三年后,一枚罂粟果实所繁衍出的新罂粟数量为2.7×1010棵(即9×106×3×103)。
四年以后罂粟的数目就可达到8.1×1013(2.7×1010×3×103)棵。
以这样的速度繁殖下去的话,那么5年后整个地球表面都会被罂粟所覆盖,此时罂粟的数目会是2.43×1017(即8.1×1013×3×103)棵,而我们所在的地球的整个陆地和岛屿的面积总和才是1.35×1014平方米。
假设罂粟果实内的种子全部成活,5年内就可长满地球上的岛屿及陆地,到那时,地球上每一平方米的土地上就生长着2 000棵罂粟。
倘若我们不以罂粟为例,而是以另外一种果实很少的植物为例的话,结局是一样的,只是它长满全地球的时间稍长一些而已(超过5年)。现在来研究一下蒲公英。我们以一棵蒲公英一年收获100颗种子为基数来计算,我们设定这100颗种子全能孕育出新的生命,于是蒲公英繁衍后代的数量可见如下的具体运算:
1个365天——1株;
2个365天——100株;
3个365天——10×103株;
4个365天——10×105株;
5个365天——10×107株;
6个365天——10×109株;
7个365天——10×1011株;
8个365天——10×1013株;
9个365天——10×1015株。
通过上面的计算,我们发现9年后地球上1平方米的地方就会长有70株蒲公英,我们所生活的地球家园将满是蒲公英(图49)。
然而我们在实际的生活当中并未发现哪种植物会繁衍得如此之快,这是为什么?难道是我们的运算有问题?不,在日常生活中,植物繁殖能力没有这么强,是因为大量的种子要么并未破土而出,要么生出了嫩芽,却被其他物种终止了它们的茁长成长,要么就是让地球上的动物给吃掉了。如果不是植物的种子和幼苗有很大一部分被破坏掉了,那么任何植物都能长满我们赖以生存的地球。
图49
除了植物,动物的繁殖能力也很惊人。倘若动物在繁殖过程中不出现意外情况的话,那么任何一种动物的后代都能占据地球。不止地面,空中也会被蝗虫侵占。倘若不是一些意外的亡故降低了动物繁衍的成功率,我们可以想象一下后来的情形。二三十年内,地球上的所有空间将会被树木和草所遮蔽,抬脚就是动物,所有的生物都会为生存而战(图50)。海里全是鱼,船舶无法通行(图51)。空中充斥着鸟类与昆虫,一睁眼看到的不是小鸟就是各种各样的虫子,视线全被这些东西遮挡住了,我们的眼前不再是光明(图52)……
图50
图51
图52
不信,我们一起来看看苍蝇繁衍后代的本事吧:
假设一只雌性苍蝇产120个卵,在炎热的夏日里繁衍7代。假如它是在4月15日第一次产卵,而每一个卵都会很快成为成虫并开始繁殖后代。于是苍蝇繁衍后代的能力就如同下面所描述的状况:
进入温暖的初夏(4月15日):一只雌性苍蝇诞下120个卵;
进入夏天的第二个月(5月初):那120个卵长成120只苍蝇,假定有60只是雌性苍蝇;
过了5日(5月5日):每只雌性苍蝇均产120个卵;
5月15日前后:共有7 200只(60×120)成年苍蝇,雌性苍蝇达3 600只;
到了5月末(大约在5月25日前后):那3 600只雌性苍蝇,每只产出120个卵;
到了6月份:就有成年苍蝇432 000只了,不信那你算算,3 600乘以120是多少呀?雌性苍蝇就有216 000只呢;
进入6月中旬(6月14日):216 000只雌性苍蝇个个都能产下120个卵;
到了月末(6月25日前后):就有25 920 000只苍蝇在这个地球上飞舞觅食,雌性苍蝇就达到了12 960 000只;
7月(7月5日):12 960 000雌性苍蝇个个生出了120个小宝宝;
到了7月中旬(7月14日):新生的苍蝇就达到1 555 200 000只,仅雌性苍蝇就多达777 600 000只;
转眼到了7月底(7月25日):新出生的苍蝇多达93 312 000 000只,繁衍后代的雌性苍蝇突增至46 656 000 000只;
8月中旬(8月13日):新生的苍蝇有5 598 720 000 000只,能诞生苍蝇宝宝的雌性苍蝇多达2 799 360 000 000只;
秋季凉风送爽,可是我们来看看苍蝇的数量,心情可就不爽了:335 923 200 000 000只苍蝇充斥于我们的生活,到处传播病菌。
为了便于大家观看,让大家展开自己联想的翅膀,我们就想象着那些苍蝇顺着一条直线停在一起。假定一只苍蝇有7毫米长,那么所有苍蝇连在一起的长度可达2.5×109千米——地球到太阳的距离仅为其的居然和天王星到地球的间距接近)(图53)——这就是苍蝇在没有外界条件干预的情况下繁衍出的后代数目。
图53