自然科普:你是個成熟的向日葵了,不能跟著太陽轉頭
來源:博物
發布時間:2021-07-09
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高考已經結束,過不了多久,大一新生們(men) 就要上線了。有些學長學姐表麵上對新人關(guan) 懷備至,背地裏竟幹出這樣的事情:

奪筍呐!!

趁花開得正好,我們(men) 今天就來聊聊向日葵。轉發本推送,為(wei) 新生軍(jun) 訓疊buff。

我們(men) 印象中的向日葵,總是從(cong) 早到晚兢兢業(ye) 業(ye) 地朝著太陽,怪不得臉盤子那麽(me) 黑(bushi)。但是,下麵這張表情包裏的向日葵是怎麽(me) 回事呢?居然背對著太陽?!是生氣了嗎?

01

年紀越小越好動

沒生氣,這是正常現象——隻有“年輕的”向日葵追隨著太陽的軌跡,“成熟後”就穩如泰山了。

為(wei) 啥呢?

這要從(cong) 向日葵跟著太陽轉的原理說起。現代科學研究主要認為(wei) ,向日葵“向日”的現象是生長素在植物兩(liang) 側(ce) 的表達不同導致的。受光照一側(ce) 的莖稈生長素濃度低、生長較慢,背光一側(ce) 生長素濃度高、生長更快,因此向日葵就慢慢歪向了受光照的一側(ce) 。

一整天下來,就好像是在追隨太陽。

向日葵的朝向與(yu) 太陽角度偏差大約保持在12度

圖片來自:Science

所以,也就很好理解為(wei) 什麽(me) 隻有還在長個(ge) 、花盤還沒完全綻放的年輕向日葵會(hui) 跟著太陽轉頭了——花朵完全綻放後,莖稈生長變慢,身高基本定型,向日葵也就喪(sang) 失了轉頭的動力。

那“成年”向日葵花盤朝哪兒(er) 呢?

如果觀察盛開的向日葵田,你就會(hui) 發現花盤們(men) 都齊刷刷朝向東(dong) 麵,隻在太陽升起時迎接一下,至於(yu) 太陽從(cong) 哪落下去,它才不care呢。

頭不跟著太陽轉時,你就是個(ge) 成熟的向日葵了

不過,成熟向日葵花盤的朝向依然和太陽有密切的聯係。朝向東(dong) 方的向日葵,可以接收到清晨的第一縷陽光,這有助於(yu) 提升花盤溫度,更大程度地吸引昆蟲前來傳(chuan) 粉。

這不是我瞎猜的,科學家們(men) 有實驗為(wei) 證:相同條件下的兩(liang) 株向日葵,保持自身朝向東(dong) 方的,要比人為(wei) 轉動朝向西方的向日葵擁有更多的傳(chuan) 粉機會(hui) 。

嘴上說著不在意,身體(ti) 還是很誠實的嘛~

02

轉頭不隻為(wei) 陽光

還有個(ge) 問題。向日葵的花盤一整天下來從(cong) 東(dong) 扭到西,晚上是怎麽(me) 轉回去的呢?

難道是早上發現太陽在背後,跟光敏雷達似的:“捕捉到太陽光,聽我口令,123回頭!”大家夥(huo) 齊刷刷一個(ge) 猛回頭?

猛回頭是不可能的,它又不是成精了。

事實上,向日葵的花盤到了傍晚時分就開始回轉,淩晨三點左右就已經低著頭做好準備,等待太陽升起了。感覺比我勤快多了...

那麽(me) 這是一種晝夜節律現象嗎——就像人到了晚上要睡覺一樣?

科學家們(men) 接著做實驗。結果發現在正常的晝夜情況下,白晝的長度不論是12小時還是16小時,向日葵都能在夜幕降臨(lin) 時開始回轉。它們(men) 會(hui) 跟著光照條件調節自己的行為(wei) ,聰明著呢。

但如果讓向日葵失去方向和晝夜,將光源固定在向日葵頭頂,它們(men) 也能保持著轉頭的規律,隻是活動幅度會(hui) 逐漸地降低。

圖C:藍色為(wei) 白晝長12小時,紅色為(wei) 白晝長16小時

圖D:深灰色為(wei) 正常夜間,淺灰色為(wei) 控製組無夜間

圖E:頂部T-24表示一天周期為(wei) 24小時,T-30表示一天周期為(wei) 30小時。圖片來自參考文獻

然後,科學家通過操控光,讓向日葵的一天變成30個(ge) 小時,這下向日葵就像倒時差的人一樣,暈頭暈腦,不能在傍晚時分成功地開始回轉了。如果把一天再變回24小時,向日葵也能很快地恢複,繼續準確地在傍晚回轉。

所以小向日葵跟著太陽轉,不隻是因為(wei) 陽光的召喚,更是刻在基因裏的習(xi) 慣。

圖片來自:wiki

03

花店的向日葵結瓜子嗎?

向日葵的花盤並不是一朵花,而是一群花組成的花海。

中間黃黃黑黑的都是向日葵的花

圖片來自:gardenia.net

說到這裏,我想起微博上最近也有網友問,說為(wei) 什麽(me) 瑪格麗(li) 特花的中間還會(hui) 開小花?

因為(wei) 它們(men) 本就不是一朵花。

圖片來自自家微博

向日葵是菊科向日葵屬的成員,別看它最高能長到3米,其實跟矮矮小小的蒲公英是親(qin) 戚。假如把菊花的範圍放大到整個(ge) 菊科,那大家就都是“菊花”。

向日葵花盤外沿顏色鮮亮的是不育的舌狀花,內(nei) 裏褐色的是可育的管狀花——好看的負責招蜂引蝶,其貌不揚的負責孕育種子。

圖片來自:researchgate

我們(men) 平時吃的葵瓜子就是由這一朵朵其貌不揚的管狀花孕育來的。結出瓜子時,大多數花已脫落,花萼包著黑乎乎的瓜子,很有豐(feng) 收的味道。

菊科的植物結果均為(wei) 瘦果(幹果的一種,裏麵隻有一粒種子)。小火車老師之前去拉薩拍到麻雀用尖嘴把小蒲公英的果實嗑開,吃裏邊的種子,其實這和屏幕前嗑瓜子的你幹的是同一件事。

誰能不愛嗑瓜子呢!

圖片來自:fine gardening

那麽(me) 問題來了,花店也賣向日葵啊,那些手捧花也能結出瓜子嗎?

答案是不能。因為(wei) 它們(men) 已經做成切花了,活不長了(bushi)。而且花店裏的向日葵是以觀賞為(wei) 主要目的培育的品種,並不擅長結出飽滿的瓜子。

想吃的話超市就買(mai) 得到

有趣的是,觀賞向日葵大多擁有美美的名字,比如橙色搖滾、太陽鳥、金富貴之類,而食用或榨油的向日葵品種,名字就比較樸實無華了,比如RH318葵花籽、3638葵花籽,聽起來就非常富有實幹精神。

瓜子不光可以炒著吃,從(cong) 花盤上剛掰下來的新鮮瓜子也別有味道,吃起來有一股獨屬於(yu) 植物的清香氣息,不脆,軟軟的。

參考文獻:

[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. https://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. https://doi.org/10.1126/science

撰文 | 林隨


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