您有没有想过，植物花卉的茎干为何大多是圆柱形的？

文：花木君

在生活中，人们经常对一些现象习以为常，熟视无睹，正如日月星辰，风雨雷电，春夏秋冬，黑夜白天，再如太阳东升西落，人有生老病死等等，认为其理所当然，如果对此产生疑惑或者发问，往往则被视为童稚之言。

殊不知，保持此好奇心是人类得以不断进步甚至飞速发展的推动力。诸如牛顿从苹果落地这一普通自然现象，产生疑问，并进行不断探索，以至于发现了万有引力的存在，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑，从而对以后物理学和天文学的发展产生了深远的影响。

事实上，好奇心人皆有之。只不过教育方法不同，或者被生活压力所限，因而不少人的好奇心，在萌芽阶段就被掐灭或者无法进一步去探索，这也是社会现实。不过，笔者建议还是多保持好奇心，正所谓童心未泯，是人性的伟大光辉。另外在有可能的情况下，尽可能进行探索，增加知识储备不说，说不定会带您进入一个更加美丽的世界。

闲话少说，我们问一个问题，那就是，大家都知道，植物不但带给了我们美丽的环境，而且净化空气涵养水土，更重要的是养育了人类，因而不可或缺。可是您注意过没有？在我们周边，植物种类万千，虽然千变万化，形态各异，色彩绚烂，可是有一个共同点，那就是几乎所有树木花草的茎干，都大致是圆柱形的，这又是为什么呢？

首先要知道，我们地球上的生物，能够进化到现在，完全是自然选择和生物进化的结果，万物都是朝着最有利于自身生存的方面发展，植物如此，动物如此，就连无生命的物质也是如此，而导致这一切的原动力，其主要作用的就是万有引力。

任何一个物体，自身存在引力，并且在他物的引力干预下，受到影响，只有到达某种程度上的平衡，才能得以相对稳定和平衡，从而得以生存。就拿宏观来说，我们所处的宇宙，能够观测到的星球，诸如地球、月亮、太阳，金木水火土星、银河星系、河外星系等，基本上都是圆的或椭圆的，或者说是类似球形的（黑洞除外），那么为何是球形的？

球形看起来简单，实际上是十分奇妙的形状。球形是由无数个圆形构成，圆形的特征是从圆心到周边任何一点都是相等的，根据等周定理，在周界长度相等的封闭几何形状之中，以圆形的面积最大；通俗来说，在相同材料下，如果物体想占据最大地盘，那么就会选择圆形。

而由圆形构成的球形，在表面积相同情况下，球形体积最大。就物质构造来说，可以说万物在充分利用自身的材料下，如果想最大利用，那么就是球形。另外一个原因是万有引力的作用，使得万物不能随意变更形状，而是朝着最适宜的形状转变，而球形是宇宙间最基本的构形，因为球形从圆心到球面任何一点都是相等的，可以均匀分散物体任何一个受力点受到的压力，因而球形是所有形状里面能够承受最大压力的形状，是最稳定的形状。

换句话说，一个物体只有收缩成球形，才能达到这个物体内部的引力和外部引力的平衡，这就是宇宙星球基本上都是球形结构的原因所在。同样的道理，反映到植物界，按道理植物也应该是球形为佳，那么，为何植物茎干不长成球形？而是圆柱形呢？

原因之一就是上面说的，圆形是最稳定和面积最大的形状。植物生长，需要光照和水以及养分，又受到自然界灾害的考验。圆形，可以均匀接受光照；圆形，可以尽最大可能吸收周边水分和养分；圆形，面对强风可以均匀受力，不至于其它形状容易被风吹得折断；圆形，相比其它形状，更容易消解外来的自然灾害，诸如砂石泥块的压力，洪水冲刷，雨雪吹打等，使得外物对自身的损害降到最低等等。因而，植物为了获取更大的生存优势，占有更多的空间和能源，得以在自然进化中生存下来，自然会选择以圆形为基础。

原因之二是因为植物的生长性和向光性造成。植物是不断生长的，而圆形结构是最稳定的，如果不考虑向光性，那么植物应该是圆形扩张最有利于自己生存。可是，植物需要光合作用和呼吸作用，为了更多地接受光照，植物尽可能地向光生长，也就是向上生长，于是就由圆一环一环套上去，这样既能保持稳定，又能最多接受光照，因而形成圆柱形。

原因之三，那就是地球的离心力和自身的向心力平衡导致。植物受到地球的自转和引力作用，一方面受离心力作用，会向外生长，一方面受重力和自身影响，会向内收缩，保持平衡，否则就会折断，功亏一篑。而在圆形为基础形成的圆柱形下，正好保持引力相等，既可以扩充最大空间，又可以稳定生存，得以世代繁衍，这是植物进化的必然。

当然，植物从理论上来说，都会向高向粗生长，以获得更大的优势。不过植物的高低，和根系以及养分也有很大关系，根系越长越大越深，汲取养分越多（当然根系也是圆形容易吸收养分），稳固性越高，因而可以支撑植物向高生长，如果根系较差，养分较少，就无法长高，这就是为何有的植物高可达上百米（桉树），有的不过寸许。

原因之四，圆柱形可以承受最大的自身负载。植物生长，虽然理论上在无重力作用下会无限向上生长，然而在引力作用下是不可能的，因为自身的重量导致植物只能在一定高度。每个植物虽然承受的自身重量不同，可是圆形最能均匀消散这些枝冠和果实的引力，并且圆柱形能够支撑着植物体庞大的自身重量。若是其它形状，绝对不会和圆柱形那样承受正常的应有重量，这就是我们经常看到长势不好或者歪斜或者形状怪异的植物树木，经常被风吹雨打而轰然倒下的原因所在。