关于松果球开闭现象的探究

李佳凝

摘 要：松果球的開闭现象与哪些因素有关？本文通过控制变量的对比小实验，阐述了松果球的开闭现象与温度和湿度的关系，论证了此现象是物理变化，得出了松果球的开闭现象与温度无关，与湿度有关，属于吸水膨胀的弹性变形。

关键词：松果球；开闭现象；温度；湿度；生物变化；物理变化；弹性变形

生活中处处都充满着需要我们发现的生动细节，譬如苹果中的五角星，又如砸到牛顿的那枚苹果。

一次外出游玩，走在路边，看到地上滚落的一枚枚松果球鳞片张开，宛若一只只小刺猬猫在路边，由于喜欢它们小巧玲珑的样子，便将它们拾起带回了家。回家后，把玩一番便随手把它们丢落在了房间角落。晚上睡前沐浴时，把一颗松果放在了厕所的窗台上，第二天早上发现，这枚昨晚上盛开的松果球居然闭合了，所有鳞片紧紧扣在了一起，变成了长卵形，宛如一枚鸡蛋。我感到很神奇，再看看其他房间的松果球，形状并未发生变化。这一现象引发了我强烈的好奇心，想要从中一探究竟。

第二天，仔细分析了一下它们所处环境的不同，共有以下两点：湿度和温度。针对这两个方面我做了控制变量的对比小实验，具体流程及结果如下：

实验一：

提出问题：温度会影响松果球的开闭吗？

做出假设：温度会影响松果球的开闭，高温会使松果球闭合。

制定计划：

材料用具：张开的松果球九个、热水、冰箱、可密封塑料袋

实验装置：将松果球3个为一组分为三组，分别装入三个密封的塑料袋中，并编号三组为1、2、3。

方法步骤：将1组放在常温下， 2组放入冰箱冷藏室中， 3组完浸入热水中，其他条件相同。每隔5分钟观察并记录。

实施计划：按照上述实验方案做实验。实验过程中要认真观察，如实记录。

实验结果：1、2、3三组中的松果球并未发生明显的形态变化。

得出结论：温度与松果球的开闭并无关系。（修改假设）

实验一过程图片如下：

（1）实验前将松果球分为1、2、3三组，并装入密闭的塑料袋中。松果球均如盛开的小菊花，憨态可爱。如下图：

（2）将1组放在常温下，2组放入冰箱冷藏室中，3组把塑料袋完全浸入热水中，其它条件相同。

（3）每隔5分钟观察并记录，15分钟后，3组松果球的变化如下：（均无明显变化）

得出结论：温度与松果球的开闭并无关系。

实验二：

提出问题：湿度会影响松果球的开闭吗？

做出假设：湿度会影响松果球的开闭，湿度高会使松果球闭合。

制定计划：

材料用具：张开的松果球九个、水。

实验装置：将松果球3个为一组分为三组，编号三组为甲、乙、丙。

方法步骤：将甲组放在正常环境中，乙组完全浸入水中，丙组放在干燥的环境中，其他条件相同。 每隔5分钟观察并记录。

实施计划：按照上述实验方案做实验。实验过程中要认真观察，如实记录。

实验结果：甲、丙组中的六个松果球并未发生明显的形态变化，乙组中的三个松果球基本完全闭合成长卵状。

得出结论：湿度会影响松果球的开闭，湿度大的情况下松果球会闭合。

实验一过程图片如下：

（1）将松果球3个为一组分为三组，编号分别为甲、乙、丙。

（2）将甲组放在正常环境中，乙组完全浸入水中，丙组放在干燥的环境中，其它条件相同。

5分钟后3组的变化：甲、丙组无明显变化，乙组松果球有一点闭合。

10分钟后3组的变化：甲、丙组无明显变化，乙组松果球几乎完全闭合。

15分钟后3组的变化：甲、丙组无明显变化，乙组松果球完全闭合，宛如一枚枚鸡蛋。

通过这两个实验我发现，湿度是影响松果球闭合的因素。由此，我又产生了一个新的小猜想：这一变化是生物变化还是物理变化呢。针对这一问题，我又向两位老师请教了一下，在生物老师的指导下，我开始查阅书籍。

在老师推荐的书籍中，我了解到，我所收集的这些松果球来自于华北落叶松：果球长卵形或卵圆形；种鳞26至45枚，背面光滑无毛，边缘不反曲；苞鳞短于种鳞，种子有长翅，花期4至5月，球果9至10月成熟。

后来我又向山东农业大学林学院的相关教授请教，终于得到了一个相对权威的学术性答案——这属于物理变化：

教授告诉我，由于种鳞下方的木栓层、木栓形成层细胞已经木质化，细胞壁吸水易膨胀，由于外侧细胞分布比内侧密集，外侧发生的形变比内侧要大，种鳞向内弯曲从而紧密闭合。由于松果早已脱落，所以它的细胞早已失去活性，因此，这个变化属于物理变化，简而言之，这属于吸水膨胀造成的弹性形变。

通过这次有趣的探究经历，我深深体会到，保持一颗充满热情的好奇心，明察秋毫，见微知著，探索求真，方能收集到更多他人未曾发现的奥秘。

参考文献：

[1]臧德奎.园林树木学.北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2]张宪省.贺学礼.植物学.北京：中国农业出版社，2003.