向日葵|不是所有向日葵都向阳,你知道为什么吗

秋天到了 , 公园里的向日葵也将要迎来最佳的赏花季节 。
我们大多数人从小就听说过 , 向日葵的花盘是向着太阳转的——这一点就像它会结出瓜子一样 , 似乎是毋庸置疑的常识 。
然而 , 在日常生活中或一些摄影作品里 , 有人会发现 , 似乎并不是所有向日葵都时刻朝向太阳 , 有时个别特立独行的向日葵还会背对着太阳 , 甚至还有可能一整片向日葵都把头转过去 , 仿佛在跟太阳闹脾气 。
那么 , 究竟为什么这些向日葵要背对太阳呢?难道小学课本里讲的向日葵花盘会向着太阳转动是骗人的吗?
向阳是植物激素调节的结果
要想了解这些特立独行的向日葵为什么会出现不向阳的情况 , 我们首先要弄清楚向日葵花盘为什么会随着太阳转动 。
早在18世纪末 , 科学家就针对这个问题进行了研究 。 植物学家通过相关实验发现 , 向日葵花盘之所以会跟着太阳转动 , 主要是因为其体内所具备的两种物质——生长素和叶黄氧化素 。
其中 , 生长素分布在向日葵花盘下面的茎部 , 它主要的作用是刺激向日葵的植物细胞快速分裂、繁殖 , 进而促进向日葵的生长发育 。
但同时 , 生长素本身具有畏光的特点 , 它的作用会受到光的抑制 , 所以向日葵花盘下的茎部背光的那侧 , 细胞纵向伸长的速度得更快 。 向光和背光的两面生长速度出现偏差 , 向日葵的茎端就会出现向阳面弯曲的现象 , 使得花盘向太阳倾斜 。
而另一种成分——叶黄氧化素的作用却恰恰相反 , 它能抑制植物细胞生长 , 并且它本身是喜光的 , 光照会增强它的活性 。 因此 , 叶黄氧化素会在向日葵向阳的一面累积 , 这也会导致向日葵的茎产生向太阳方向的弯曲 。
随着太阳的移动 , 光照的方向改变 , 生长素与叶黄氧化素的活性也在不断变化 , 这使得向日葵顶端的花盘不断改变方向 , 当中午到来时 , 向日葵是直立的 , 到下午时它的茎又向西弯曲 。
不过 , 植物学家测量后发现 , 向日葵的花盘对太阳并非实时跟随 , 落后角度约12度 , 即运转时间相差48分钟 。
太阳下山以后 , 随着夜幕降临 , 光照的影响慢慢地消失殆尽 , 于是向日葵体内的生长素和叶黄氧化素又会重新分布 , 花盘也会渐渐地往回转动 , 弯曲的枝干又重新变得直立起来 。
根据研究人员的观测结果显示 , 通常在凌晨3点钟左右 , 向日葵就会转回东方 , 以便等到下一次日出时能及时接受阳光的照射 , 进行新一天的光合作用 。
不再向阳是长大成熟的表现
那么 , 为什么有的向日葵不再表现出随光而动呢?是因为没有受到这两种物质的影响吗?
或许有人已经猜到了 , 对一朵向日葵来说 , 从花蕊和花朵开始生长一直到花朵盛开的这段时间 , 它的花盘确实是围着太阳转的 。
但当向日葵开始授粉、结籽以后 , 它的茎秆逐渐老化 , 体内的生长素和叶黄氧化素会越来越少 , 所产生的影响也越来越小 , 于是向日葵的花盘随太阳摆动的幅度也开始不断减小 , 直到几乎不再发生任何转动 。
在这一阶段 , 向日葵的花盘趋于成熟 , 果实的重量增加 , 这时候花盘的朝向更多地是受到地心引力的影响 , 因此我们会看到成熟的向日葵总是垂着头的 。
成年的向日葵往往会固定朝向东南方 , 这是因为面朝东南方可以接受清晨的阳光 , 有利于烘干夜晚累积在花盘上的露水 , 减少受霉菌侵染的可能性 , 同时适当提升花盘的温度 , 吸引传粉的昆虫 。
此外 , 向日葵的花粉害怕高温 , 如果温度高于30摄氏度 , 就会被灼伤 , 面朝东南方可以有效地让花粉避免正午时强烈的阳光直射 。
总的来说 , 向日葵会向阳转动是出于生长的需要 , 而不再向阳则是它们长大成熟的表现 。
其实 , 这种由于体内激素分布所带来的向光性并非是向日葵的专利 , 许多植物在生长期都会受到激素的操控 。 分页标题
例如 , 在一项关于豌豆幼苗的生长实验中人们发现 , 通过人工改变光照方向后 , 豌豆的幼苗也会随之不断改变生长方向 , 甚至不惜将身体扭成麻花状 。
既然有一部分植物在生长期都具有这一特点 , 为什么人们单单强调向日葵的向光性呢?这或许与它大而圆、金灿灿的花盘有关吧 。
【向日葵|不是所有向日葵都向阳,你知道为什么吗】(据微信公众号数字北京科学中心)