玫瑰刺的橫截面為啥是橢圓形
2026年08月28日08:12 | 來源:科技日報
訂閱已訂閱已收藏
收藏除了作為愛情和浪漫的象征,玫瑰還以帶有尖刺而聞名。而玫瑰上的這些尖刺其實藏著有趣的物理原理和生存智慧。
玫瑰的刺,在植物學上叫“皮刺”。它們並非像山楂或柑橘那樣由莖干演化而來的“莖刺”,而是由表皮細胞突起形成的,更像是一種堅硬鋒利的“超級毛發”。
這些皮刺作為物理盾牌,除了保護自身抵御動物啃食,還能幫助藤蔓狀的玫瑰在干旱環境中鎖住水分,以及鉤住周圍植物,借力向上攀爬,爭奪寶貴的陽光。
在自然界中,大多數植物的刺(如仙人掌或山楂等)橫截面都是圓形的,因為圓形在受力時最穩定,也最適合“戳刺”。但玫瑰的皮刺卻有些特立獨行,它的橫截面往往呈現出獨特的橢圓形。為什麼玫瑰刺放棄了最穩定的圓形,選擇了看似不穩定的橢圓形?
為了解開這個謎題,丹麥技術大學和奧胡斯大學科學家進行了一項有趣的實驗。他們使用一種柔性硅基材料制造出了不同橫截面形狀的人造刺,從標准圓形到越來越扁的橢圓形。接著,他們操控一個小型機器人,讓這些人造刺去刺穿模擬動物皮膚的明膠。
結果顯示,圓形刺在穿刺時容易向受力方向彎曲,往往只能在明膠表面留下劃痕,很難深入。但橢圓形刺偏扁的邊緣就像刀片,兼具了結構穩定性和切割能力,能更輕鬆地穿刺明膠。
原來,玫瑰刺的橢圓形,是穩定與鋒利之間的完美折中。它既能像盾牌一樣提供防御,又能像小刀一樣輕鬆劃破動物皮膚,保護自身不受傷害,甚至幫助自己更好地攀附。
這一研究表明,大自然的一草一木,其實都蘊含著精妙的生存哲學。玫瑰刺的橢圓形不僅是植物在漫長演化中形成的生存策略,也為人類帶來了新的靈感。未來,這種獨特的幾何結構或許能被應用到醫療微創手術、農業採摘機器人,甚至工業切割工具的設計中。
(責編:邢鄭、孫娜)
分享讓更多人看到
- 評論
- 關注



































第一時間為您推送權威資訊
報道全球 傳播中國
關注人民網,傳播正能量