大自然的「形狀」是如何設計的？
果實、樹幹、蜂窩、雪花、魚、海螺的形狀故事
人類創造了各種形狀的產品，三角的梯子、方形的書櫃、圓形的餐桌，每個設計都有不同的物理及美學考量，經歷幾萬年演變的大自然亦是如此。這次我們會透過科學的角度，從大自然的觀察與分析來學習「形狀的設計」。
圓形的果實
大部分的果實都是接近圓形的形狀，最可能的原因是花萼大多都近似圓形，因此分裂的過程就保留了原本的形狀；至於圓形果實可能還有其他的現實意義，每個種子在圓形的空間中，能擁有較均勻的養分，比較利於生存，也可以讓果肉更保護好種子。
以傳播的角度來看，圓形的物體相對容易下嚥，對於鼠類或鳥類有較高的啄食率，讓種子更容易被傳播，果實在掉落時也能滾的更遠。
圓柱形的樹幹
樹幹是植物運輸養分的主要通道，消耗相同的養分及表面積相同的情況下，圓柱能擁有最大的容積，來傳輸或儲存最多的物質。表面積越小，樹木的蒸騰量就越小，可以減少水分的散失；圓柱的形狀也能提供強大的支撐力及保護，如果遇到強風的侵害，不論風的方向從何而來，都可以沿著切線方向掠過。
六角形的蜂窩
成群的蜜蜂在沒有建築工程圖的情況下，用蜂蠟堆疊出精確厚度的巢壁，每個巢室還會稍微傾斜避免蜂蜜流出，那為什麼蜂窩會是六角形的呢？
科學家精密的測量及計算後，發現六角形的蜂窩可以消耗最少的勞力與材料成本，在有限的空間中製作出最有效的住宅容器；從力學的角度，每個六角形都能不留間隙的緊密排列在一起，可以形成最穩固的結構。
六角結晶的雪花
不僅生物界，六角形也存在於晶體學中。當水結冰時，一個水分子會吸引周圍的四個分子，形成六角環狀的陣列，因此雪花的結晶多以六角形的結構存在，而六角形也是在平面上最有效率的佈置方式。
雪花的形狀取決於環境的溫度和濕度，在−2°C上下有極微小的機會見到三角形雪花。一個雪花由10的19次方個水分子組成，因此幾乎不可能找到完全相同的雪花。而我們平常看到的雪花照片，其實都是篩選過的，事實上大部分的雪花都不完整。
各種形狀的魚
魚類為了適應各種水流及調整運動速度，因此也演化出了不同的形狀。最常見的箭形，頭尾尖中間厚且比例勻稱，可以減少摩擦力，擁有敏捷的運動速度；而魟魚這種扁平的體型，游速緩慢且無法持久，卻有很高的機動性，可以輕鬆的水平旋游，對於閃避敵人或覓食都很有優勢；鰻魚這類細長的身形，雖然速度緩慢，但可以像蛇一樣擺動潛行，有利於隱藏在水底的泥沙中或礁石洞穴；而河豚這種粗短的球形，可以在遇到危險時，急吞空氣或水到腹側的氣囊，使身體膨脹隨水流漂浮到水面。
右旋的海螺
海螺依照開口及螺殼的旋轉方向，分為左旋與右旋，在有紀錄的3萬多個腹足綱動物中，左旋的海螺少於2%；這個強烈不平衡的現象，在早期被認為是與地球自轉的方向有關，但後來發現南北半球都是右旋較多，因此打破了這個假說。
在目前的解釋中，更關注於螺殼方向與繁殖的關係。雖然他們雌雄同體，但必須異體受精，交配時會連同內臟及生殖器官旋轉集中於一側，以側面扭合的方式交換精子，所以他們只能和自己同樣旋向的螺交配。腹足綱雖然龐大，但全部都源自一個元祖種群，兩種方向的螺是同種生物，卻不能互相交配，因此成了對立的繁衍競爭關係，至於哪一方會勝出就是隨機的問題了。
而為甚麼會有隆起的螺旋殼呢？從目前的化石來看，他們的祖先都趴在海底生活，隨著體型長大螺殼也會隆起，這會增加傾倒或被掠食者翻過來的機會，因此那些生長不均勻且盤成螺旋的反而生存下來了
我們的形狀？
大自然的每個形狀，都是經過不斷設計修改（演化）而來的，我們也可以開始試著觀察與思考，生活中每個物品形狀的成因及考量。
那你認為，可以用什麼形狀來象徵人類文明呢？
會是紙張、螢幕、宅配紙箱、貨櫃、高樓大廈的矩形嗎？人類社會充滿了各式各樣的矩形，我們也習慣了這些形狀的存在，究竟是何時開始出現了這麼多的矩形、為什麼會有這些現象及轉變、我們只能依賴並延續這樣的習慣嗎。如果可以重新選擇或創造，你會希望有什麼改變呢？
插畫設計：2735
