本文來自微信公眾號：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），作者：SF

在自然界中，分形圖案很常見，特征是圖案的每個部分的形狀都一樣。最常見的就是樹枝了，還有其他許多類似樹形的結構，如人類的呼吸道、潮汐樹等。除此之外，雪花、羅馬花椰菜、菊石、重復鏡像等也都是分形圖案。

下呼吸道是一個分形圖案

在人體中，鼻、咽、喉合稱上呼吸道。氣管、支氣管（包括初級支氣管、次級支氣管和第三級支氣管）和肺部器官，合稱為下呼吸道。

對于下呼吸道，初級支氣管由氣管分出，分左右兩支，分別為左右兩側的肺輸送氣體。我們的左肺分上、下兩個肺葉，右肺分上、中、下三個肺葉。初級支氣管分出的次級支氣管，則分別為各個肺葉輸送氣體。次級支氣管分出了第三級支氣管，其負責的區域叫做肺段。左右兩肺通常都有 10 個肺段。

我們知道，在肺部，進行物質交換的基本單位是肺泡。那么，從第三級支氣管到肺泡，通常需要分支 23～25 次。

肺部的氣管像生長的樹一樣，一級級地長出分叉。之所以是這樣的結構，是因為我們的肺部空間有限，但是我們需要較大的呼吸面積，以滿足物質交換的需求，而這樣的分形圖案恰好滿足了這個需求。

分形圖案可能就是大自然為了解決一些復雜問題，提出的美麗、簡潔的解決方案。

分形原理在其他器官上的體現

分形其實就是一種自相似性。在人體中，類似的結構還出現在大腦、神經系統、血管、消化系統中。

例如，血管只占人體總體積的 5%，但是卻將血液運輸到了身體的各個部位，運用的也是分形的原理。動脈分主動脈、大動脈、小動脈和微動脈；靜脈分大靜脈、中靜脈、小靜脈、微靜脈以及一些不典型靜脈；此外，還有眾多連接著微動脈和微靜脈的毛細血管。

又比如小腸。小腸在腹腔中反復盤曲，每一段看起來都像一個凸起。而在小腸內部，黏膜會向內形成許多褶皺，褶皺上還會伸出許多指狀突起，即絨毛。這一層層的結構也形成了分形圖案，形成這樣的結構同樣是為了增加表面積。

有科學家認為，分形是生物生長發育的必然選擇，將簡單的機制在不同尺度上反復運用，就可以產生復雜的結構，進而完成復雜的生命活動。

潮汐樹：大自然在潮灘上栽下的“樹”

在自然界中，潮汐也會產生分形圖案。水流在潮灘上勾勒出一條條潮溝，在高空俯瞰，一條條潮溝就像生長在海灘上的參天大樹。在海邊，潮汐樹的主干朝向大海，枝杈朝向陸地。

除了海邊，在內陸地區，河流也可以形成潮汐樹。甚至，雪山的雪隨著季節周期性消融和堆積，也會形成樹形的分形圖案。

在這張圖中，我們可以看到北部的喜馬拉雅山脈的雪山，以及布拉馬普特拉河、恒河匯集在一起，匯入南部的孟加拉灣。我們可以在圖中找找，看看有哪些分形圖案。（圖片來源：Wikipedia）

有觀點認為，欣賞分形圖案可以緩解壓力，那么我們下面再多欣賞一些這樣的圖案吧。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的下呼吸道是什么，为什么说它体现了大自然的智慧？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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