叶子的对称性和裂片如何影响它回到树上的旅程

丹麦技术大学的两位物理学家发现，叶子的形状是叶子从树上掉落时行进距离的决定因素。Matthew Dominic Biviano和Kaare Hartvig Jensen在《皇家学会界面杂志》上发表的论文中描述了他们如何制造一种设备，使他们能够大规模测试落叶，以及他们通过使用该设备学到了什么。

随着树叶经过数百万年的进化，它们已经呈现出各种各样的形状和大小。树木利用它们的叶子进行光合作用，收获水分和许多其他目的，所有这些都可能有助于它们的形状。在这项新的研究中，研究人员想知道形状是否还有另一个目的：帮助树木保持营养。

先前的研究表明，树木固存的碳中约有40%是由叶子死亡并掉落到地上腐烂造成的，它们的碳和其他营养物质会重新进入土壤。这对研究人员指出，只有当树叶离得足够近，可以被回收时，碳和这些营养物质才能为树木带来未来的好处。这让两人开始思考，是什么因素导致树叶直直地落下，或者被带到高处一段距离。

在观察树叶飘落的过程中，研究人员很清楚决定因素是树叶的形状。为了找出哪些叶子形状导致叶子最靠近它们的树，这对夫妇建造了一个自动装置，可以在水箱内脱落100片人造树叶。他们指出，水使树叶的下落速度比在空气中慢，从而更容易观察和测量它们的下落。

在研究他们的数据时，研究人员发现，决定叶片漂移的最重要因素是对称性和裂片性。叶子越对称，它下降的速度就越快，漂移的机会就越少。更少的裂片也导致了更快的下降。他们指出，不对称导致了旋转，这大大减缓了下降速度，导致一些叶子被带得太远，以至于它们的碳和营养物质无法被它们的原生树回收。p