叶子有弹性、形状记忆

叶子有弹性、形状记忆

蕨类植物是一种常见的植物类群，它们通过孢子繁殖，具有独特的形状记忆特性。这种特性使它们能够通过改变形状来适应环境变化，例如在干旱条件下卷曲叶片以减少水分蒸发。本文将通过复活蕨这个具体案例，深入探讨蕨类植物的形状记忆特性及其在自然界中的应用。

复活蕨

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图片：克里斯汀（和约翰）福尼尔/
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修改尺寸/形状/质量/体积

许多生命系统会改变其物理特性，例如大小、形状、质量或体积。 这些修改是为了响应生命系统的需求和/或不断变化的环境条件而发生的。 例如，它们这样做可能是为了更有效地移动、逃避捕食者、从伤害中恢复或出于许多其他原因。 这些修改需要适当的响应率和水平。 修改任何这些属性都需要实现此类更改的材料、进行更改的提示以及控制它们的机制。 豪猪鱼就是一个例子，它通过吸水或空气使身体膨胀并在皮肤中竖起刺来保护自己免受捕食者的侵害。

储存液体

许多生命系统必须储存液体，例如水或花蜜，以便可以长时间使用，包括在湿度较低时。 由于其特性，液体往往会分散，除非以某种方式限制它们。 每种液体都有其独特的特性。 例如，水是极性的，分子一侧带强负电荷，另一侧带强正电荷。 生命系统有利用这些特性来限制液体的策略。 利用水极性的一个很好的例子是使用排斥水的材料。 通过这样做，生命系统可以将水保持在屏障（例如膜）的一侧。

捕获、吸收或过滤液体

生命系统最常用的液体是水，它们赖以生存。 但还有许多其他液体可以提供营养、在防御机制中发挥作用或用于其他目的。 水的可用性各不相同； 它有时丰富，有时非常稀少，或者仅以雾或雾的形式存在。 为了最大限度地减少捕获、吸收或过滤液体所需的能量，生命系统采取了利用给定液体的独特性质的策略。 例如，当水遇到比空气冷的表面时，水就会从气态转变为液态。 森林中的植物经历雾和云多于雨，它们有从潮湿空气中凝结液态水的策略。

蕨类植物

Polypodiopsida（“多足外观”）：蕨类植物、木贼属、拂蕨类

蕨类植物是一类不需要花或种子而是通过孢子繁殖的植物。 蕨类植物有超过 10,500 种已知物种，是继被子植物（开花植物）之后第二丰富的维管植物类群。 尽管蕨类植物可以在各种栖息地找到，但它们更喜欢潮湿的环境。 蕨类植物首次进化于约360亿年前的石炭纪。 如今，蕨类植物的种植用于食品、医药、观赏景观，并在文化和民俗中具有重要地位。 有几个物种还可以去除大气中的污染物。