向日葵什么时候向着太阳,向日葵在什么情况下不向着太阳

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-03-09 17:09:56

向阳而生的向日葵,为何成熟后面向东方?

向日葵“向阳”并不简单

向日葵又叫葵花、太阳花,被人们誉为是向往光明、充满希望的好花,也是“植物大战僵尸”中的“正义之花”。

新生幼嫩的向日葵的确带有明显的向阳性。清晨,它微笑迎接旭日东升,中午,它仰面直视中天之日,傍晚,它默默凝望夕阳西下。那么,向日葵为何会随着太阳旋转?

“生长素驱动”是一个最常见的解释。植物体内会产生一种奇妙的生长素,这种物质主要集中在生长旺盛的部位,可以促使植株长高长大,但就是不喜爱阳光。所以,向日葵茎端的生长素就会从向光侧移向背光侧,从而在背光的一面聚集起来,它们促使背光面长得特别快,而向阳的一面长得慢些。茎的两侧生长速度不同,长得快的一侧会向着长得慢的一侧弯曲,于是向日葵就向着光源处转动。

向日葵什么时候向着太阳,向日葵在什么情况下不向着太阳(1)

“叶黄氧化素抑制”是另外一个解释。向日葵茎端生长区的两侧除存在生长素浓度的差异外,还存在生长抑制物质浓度的差异,这种抑制物质叫做叶黄氧化素。与生长素相反,叶黄氧化素会抑制细胞伸长并且在向阳的一侧积累,从而造成茎的两侧生长速度不同。因此,叶黄氧化素的分布不均也促使了向日葵的向光旋转。

随着研究的深入,科学家还发现,由于复杂的生理机制,向日葵的叶片始终倾向于与光线保持垂直(这种现象叫做植物运动的“横向光性”,向日葵、花生、棉花等植物都具有“横向光性”),从而可以带动茎和花盘随着太阳旋转。

因此,向日葵的向阳性是多种因素共同作用的结果,但是其叶子和花盘在白天追随太阳从东转向西,并非即时同步的跟随。科学家测量过,向日葵花盘的指向落后太阳大约12度,即48分钟。太阳下山后,向日葵的花盘又慢慢往回摆,在大约凌晨3点时,又朝向东方等待太阳升起。

成熟后为何“向东”

然而,向日葵并非永远都是朝着太阳的。当幼嫩的向日葵长到成熟之后,它就不再随着太阳转了。那时,向日葵的茎就会变得坚硬,即使是生长素和叶黄氧化素也无法使茎扭转,于是向日葵的“花脸”就固定下来,一直朝向东方了。那么问题来了,为什么向日葵成熟之后就一直朝向东方了呢?朝向西方有什么不好么?

科学家对这个问题也很好奇,他们设计了一个实验,来寻找向日葵朝向东方的原因。实验的思路很简单,既然向日葵一直朝向东方,其中一定有好处。所以,只要把一些向日葵转到别的方向上,比如西方,然后对比二者之间的差别,就知道这个“好处”是什么了。科学家发现,在早晨的时候,向东的向日葵会吸引更多的蜜蜂,而在一天的其他时间内,蜜蜂对于向日葵的朝向并不会区别对待。这意味着,早上这段时间对于向日葵非常重要。于是,科学家重点观察了向日葵在早上有什么特殊表现。他们发现,向东的向日葵恰好在早上开始活跃地释放花粉,持续时间大约为30分钟,而且,向日葵释放花粉的活跃时间正好也是蜜蜂传播花粉的活跃时间——这应该不是巧合,而是有必然的联系。

科学家猜测,二者同步的原因,或许和向日葵的头状花序的温度有关。当太阳升起时,会使头状花序的温度升高,促使它释放出花粉来,恰好这个时候蜜蜂也来了,从而帮助向东的向日葵更好地传播花粉。为了证明这个猜测,科学家在早上给向西的向日葵进行了适当加热,虽然这些向日葵接受的光照量仍然较少,但温度和向东的向日葵没有分别。实验结果显示,加热过的向西的向日葵也展现出了类似的花粉释放行为,但有趣的是,蜜蜂并没有因此被吸引过来。所以,科学家又提出了第二种猜测,也许向日葵的花上有某种肉眼看不到的斑纹或印记,但是在太阳紫外线的照射下,它们可以被蜜蜂看到,从而将后者吸引过来。不过,这种猜测仍然尚待证明。

不论如何,最终的实验结果是明确的——向东的向日葵比向西的向日葵产生了数量更丰富、重量更重的种子,前者可以繁衍更多的后代,更具有生存优势。所以,成熟的向日葵面向东方,这依然是自然选择的结果。

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