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不是所有向日葵都向阳,你知道为什么吗

2020-08-27 08:27:07 整理发布   转载来源:科技日报  

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...《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”。

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。


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