你是个成熟的向日葵了,不能跟着太阳转头

作者: 林随

来源: 博物

发布日期: 2021-07-08

本文主要探讨了向日葵的生长习性,包括其跟随太阳转动的原理、成熟后花盘的朝向以及花店向日葵与食用向日葵的区别。

高考已经结束,过不了多久,大一新生们就要上线了。有些学长学姐表面上对新人关怀备至,背地里竟干出这样的事情:夺笋呐!!趁花开得正好,我们今天就来聊聊向日葵。转发本推送,为新生军训叠buff。我们印象中的向日葵,总是从早到晚兢兢业业地朝着太阳,怪不得脸盘子那么黑(bushi)。但是,下面这张表情包里的向日葵是怎么回事呢?居然背对着太阳?!是生气了吗?年纪越小越好动。

没生气,这是正常现象——只有“年轻的”向日葵追随着太阳的轨迹,“成熟后”就稳如泰山了。为啥呢?这要从向日葵跟着太阳转的原理说起。现代科学研究主要认为,向日葵“向日”的现象是生长素在植物两侧的表达不同导致的。受光照一侧的茎秆生长素浓度低、生长较慢,背光一侧生长素浓度高、生长更快,因此向日葵就慢慢歪向了受光照的一侧。一整天下来,就好像是在追随太阳。向日葵的朝向与太阳角度偏差大约保持在12度。

图片来自:Science。所以,也就很好理解为什么只有还在长个、花盘还没完全绽放的年轻向日葵会跟着太阳转头了——花朵完全绽放后,茎秆生长变慢,身高基本定型,向日葵也就丧失了转头的动力。那“成年”向日葵花盘朝哪儿呢?如果观察盛开的向日葵田,你就会发现花盘们都齐刷刷朝向东面,只在太阳升起时迎接一下,至于太阳从哪落下去,它才不care呢。头不跟着太阳转时,你就是个成熟的向日葵了。

不过,成熟向日葵花盘的朝向依然和太阳有密切的联系。朝向东方的向日葵,可以接收到清晨的第一缕阳光,这有助于提升花盘温度,更大程度地吸引昆虫前来传粉。这不是我瞎猜的,科学家们有实验为证:相同条件下的两株向日葵,保持自身朝向东方的,要比人为转动朝向西方的向日葵拥有更多的传粉机会。嘴上说着不在意,身体还是很诚实的嘛~转头不只为阳光。还有个问题。向日葵的花盘一整天下来从东扭到西,晚上是怎么转回去的呢?

难道是早上发现太阳在背后,跟光敏雷达似的:“捕捉到太阳光,听我口令,123回头!”大家伙齐刷刷一个猛回头?猛回头是不可能的,它又不是成精了。事实上,向日葵的花盘到了傍晚时分就开始回转,凌晨三点左右就已经低着头做好准备,等待太阳升起了。感觉比我勤快多了...那么这是一种昼夜节律现象吗——就像人到了晚上要睡觉一样?科学家们接着做实验。

结果发现在正常的昼夜情况下,白昼的长度不论是12小时还是16小时,向日葵都能在夜幕降临时开始回转。它们会跟着光照条件调节自己的行为,聪明着呢。但如果让向日葵失去方向和昼夜,将光源固定在向日葵头顶,它们也能保持着转头的规律,只是活动幅度会逐渐地降低。图C:蓝色为白昼长12小时,红色为白昼长16小时。图D:深灰色为正常夜间,浅灰色为控制组无夜间。

图E:顶部T-24表示一天周期为24小时,T-30表示一天周期为30小时。图片来自参考文献。然后,科学家通过操控光,让向日葵的一天变成30个小时,这下向日葵就像倒时差的人一样,晕头晕脑,不能在傍晚时分成功地开始回转了。如果把一天再变回24小时,向日葵也能很快地恢复,继续准确地在傍晚回转。所以小向日葵跟着太阳转,不只是因为阳光的召唤,更是刻在基因里的习惯。图片来自:wiki。花店的向日葵结瓜子吗?

向日葵的花盘并不是一朵花,而是一群花组成的花海。中间黄黄黑黑的都是向日葵的花。图片来自:gardenia.net。说到这里,我想起微博上最近也有网友问,说为什么玛格丽特花的中间还会开小花?因为它们本就不是一朵花。图片来自自家微博。向日葵是菊科向日葵属的成员,别看它最高能长到3米,其实跟矮矮小小的蒲公英是亲戚。假如把菊花的范围放大到整个菊科,那大家就都是“菊花”。

向日葵花盘外沿颜色鲜亮的是不育的舌状花,内里褐色的是可育的管状花——好看的负责招蜂引蝶,其貌不扬的负责孕育种子。图片来自:researchgate。我们平时吃的葵瓜子就是由这一朵朵其貌不扬的管状花孕育来的。结出瓜子时,大多数花已脱落,花萼包着黑乎乎的瓜子,很有丰收的味道。菊科的植物结果均为瘦果(干果的一种,里面只有一粒种子)。

小火车老师之前去拉萨拍到麻雀用尖嘴把小蒲公英的果实嗑开,吃里边的种子,其实这和屏幕前嗑瓜子的你干的是同一件事。谁能不爱嗑瓜子呢!图片来自:fine gardening。那么问题来了,花店也卖向日葵啊,那些手捧花也能结出瓜子吗?答案是不能。因为它们已经做成切花了,活不长了(bushi)。而且花店里的向日葵是以观赏为主要目的培育的品种,并不擅长结出饱满的瓜子。想吃的话超市就买得到。

有趣的是,观赏向日葵大多拥有美美的名字,比如橙色摇滚、太阳鸟、金富贵之类,而食用或榨油的向日葵品种,名字就比较朴实无华了,比如RH318葵花籽、3638葵花籽,听起来就非常富有实干精神。瓜子不光可以炒着吃,从花盘上刚掰下来的新鲜瓜子也别有味道,吃起来有一股独属于植物的清香气息,不脆,软软的。话说到这里仿佛可以很自然地过渡到广告了哦,可惜了,并没有。

参考文献:[1] Atamian, H. S., Creux, N. M., Brown, E. A., Garner, A. G., Blackman, B. K., & Harmer, S. L. (2016). Circadian regulation of sunflower heliotropism, floral orientation, and pollinator visits. Science,353(6299),587–590. http://doi.org/10.1126/science.aaf9793。

[2] Briggs, W. R. (2016). How do sunflowers follow the Sun--and to what end? Science, 353(6299), 541–542. http://doi.org/10.1126/science。撰文 | 林随。部分图片来自 | 图虫创意。微信编辑 | 高兴。

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