松果根据天气而打开和关闭

湿度的轻微升高会触发松果卷起鳞片，以防止种子在潮湿天气下无法有效传播。

引言精明的博物学家早已知道利用松果预测天气的老把戏。如果天气干燥，地上的松果就会放下细长的鳞片，像拳头的手指一样张开。如果空气中有雨水和湿气，鳞片就会像城堡吊桥一样夹紧，相互重叠，将锥体密封成一个紧密的球。

这个想法很简单——在最适合风将种子带到远方的时候打开并释放种子。潮湿的天气抑制了传播。

但是，当松果不含活细胞时，它们如何“感知”湿度呢？它们如何在没有肌肉或神经的情况下移动？

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松果有细长的鳞片，在干燥的条件下会张开，通过风传播种子。但在潮湿的条件下，鳞片会闭合，从而阻止种子传播。

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松果鳞片有一种在潮湿条件下闭合（左）的机制，阻止种子传播。但它们在干燥的条件下会张开，通过风传播种子。

战略秘密在于它们鳞片的结构。松果鳞片有多层，品质不同。鳞片的最外侧（鳞片打开时朝下）由一层松散堆积的可拉伸细胞组成。内层（鳞片打开时朝上）由像电缆一样紧密排列的坚硬纤维制成。

示意图说明了松果鳞片下侧的细胞扩张如何导致鳞片向上卷曲，从而闭合松果。

当鳞片打开并且空气变得潮湿时，水滴将开始掉落或在上层形成水珠。水向下滑向圆锥体的中心杆，并被引导到鳞片的内部。在那里，水充满了细胞和细胞之间的空隙。该层会膨胀和拉伸，而灵活性较差的上层则保持更紧绷的状态。鳞片在中间向上弯曲，直到完全卷曲闭合。

当湿度水平达到 20% 左右时，只需湿度变化 XNUMX% 就会触发鳞片关闭。然后，当空气变得干燥时，鳞片中的水分蒸发，外层的尺寸缩小，鳞片重新开放。

松果的鳞片展开，通过风传播种子。但湿度上升，鳞片再次闭合，以防止种子在不利的天气条件下散布。

潜力松果有效、灵敏、水驱动的方案激励工程师设计出无需能量输入即可移动和/或改变形状的机制。这些创新可能会带来新颖的输水系统，或者在较小的规模上，作为机器人的激活开关。

科学家们还在探索能够快速响应环境变化的新材料。 “智能”织物可以对温度或湿度的变化自动做出反应。当织物因汗水或湿气而变湿时，织物中的各层会打开并使其更加透气。当条件干燥时，材料可以恢复到原来的紧密编织。

同样受到启发的建筑材料也可能对湿度变化做出反应。例如，在干燥温暖的正午空气中，自动调节百叶窗可能会弯曲以产生阴影并保持房屋凉爽。晚上到潮湿的清晨，他们会放松下来，再次敞开心扉。

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