當你經過麥田時，駐足仔細觀察，就會發現，又細又長的麥稈所支撐的麥穗重量，遠遠超過了整株麥莖的重量。你是否也感到好奇，為什麼這些細長的麥稈能支撐起沉甸甸的麥穗呢？
一般植物的莖是由表皮、皮層和中柱三部分組成。作為植物結構中最重要的部分,中柱含有大量的維管束，用以輸送水分和養分。中柱的中心部分是具有薄壁細胞的髓，髓是儲存養料的倉庫。事實上，在很久以前，小麥的莖是實心的，但為了有利於自身生長，這些莖中央的髓便逐漸發生演變，不斷萎縮最後消失了。髓萎縮消失後，更多的養料被用來建造厚壁組織和維管束部分，最終形成強有力的管狀結構。為什麼髓消失後的空心麥稈反而更加堅固呢？這其中蘊含著中空承力的原理。
科學家伽利略曾用實驗證實，空心的木棍和金屬管子,要比同樣長短、同樣重量的實心物體更加牢固。同理，麥稈也是如此，在相同重量下，空心的莖較為粗壯，實心的莖相對纖細，前者要比後者更具有抗彎和抗斷力。
在大自然中，除了麥稈，還有許多蘆葦、竹子、水稻等禾本科植物的莖都呈現空心狀態。人類和動物的某些骨骼也常見到這種中空結構。
日常生活中，人們還將植物的這種中空結構應用到了建築中。例如，工地上常見的空心水泥樓板和工字梁，都是比較典型的空心結構。工字梁的中間部分屬於厚度較薄的結構層，這種設計既滿足了尺寸的要求，又減輕了整體的重量，還節省了材料和成本。另一種典型的空心結構建築用材叫做桁架，這種空心的鐵架子通常由槽鋼或角鐵焊接而成，桁架的上邊和下邊分別承受拉力和壓力，中間部分由較短的材料進行支撐，不僅節省材料、結構較輕，還能承載較大的外力。
物競天擇，適者生存，空心莖是一些植物在生長過程中的選擇，空心莖為植物的生命力增加了強有力的支撐。
本文由北京市第六十五中學一級教師胡曉艷進行科學性把關。
