圖蟲創意

有很多自然常識是我們從小深信不疑的，比如說向日葵的花盤會隨著太陽轉動。但是，最近有網友拍了自己院子里的一片向日葵，它們都是背對太陽的。是這些向日葵生了病，還是向日葵向太陽轉動本身就是編造出來的故事呢？

首先，向日葵真的會轉頭。向日葵的花蕾沒有開放之前，確實會隨著太陽轉動。從太陽升起，隨著太陽從東到西，一直轉動，直到面朝西方。在太陽落山之后，向日葵的花蕾又會慢慢地轉回來。大概到晚上兩三點鐘，完成轉動，在太陽升起的時候，它又面朝東方。

不過已經開花的向日葵的花盤是不會轉動的。1597年，有一個叫做約翰·杰拉德的英國人盯著向日葵的花田看了好幾天。結果發現，其實開花的向日葵的花盤其實是不會轉動的。但大家都有向日葵隨著太陽來轉動的印象，為什么會有這種錯覺呢？因為絕大多數向日葵開花以后，都朝著東方，日出的方向。每天一日出，大家都看見這個向日葵的花盤齊刷刷的沖著東方，就誤以為向日葵是朝著這個太陽的方向來轉動它的花盤。

那么，向日葵的花蕾為什么會轉頭呢？這與光照有著直接關系。

植物體內有一種叫生長素的物質，它們的數量指揮著植物細胞的生長和分裂。而光照恰恰會影響生長素的分布，它們會跟光線玩捉迷藏。于是，莖稈受光照一側的生長素濃度低，背光一側的生長素濃度高。這樣一來，背光一側的細胞生長會更快一些，而受光一側的比較慢。向日葵的嫩芽就彎向了。至于夜晚的時候，轉回來，是由于重力影響生長素的分布。在向日葵花盤打開后，莖生長減緩，基本固定了，但是仍有很小范圍的擺動。

實際上，很久之前，科學家就開始研究植物的向光性了。早在1881年，達爾文父子就做過一個實驗，證明在單側光的照射下，虉草的幼芽會向著光源的方向彎曲。1928年，荷蘭植物學家溫特（Frits Warmolt Went）把一盆燕麥苗關在小黑屋里，經過一段時間之后，在一側用特殊的光照射它們，結果這些燕麥苗向著光彎曲了。這種向光性彎曲生長，幾乎是肉眼可見的，足見光線對植物的影響之大。

要注意的是，生長素只是光照誘導植物運動的途徑之一。光照還可以影響細胞內水分多少（膨壓），促使花瓣和葉片運動呢。如果我們觀察一下蒲公英的花朵，就會發現，白天怒放的蒲公英花朵在太陽落山后都不見了蹤影，這就是因為細胞失去光的刺激后，細胞膜的通透性發生變化，引發水分流動，從而造成兩側細胞壓力的變化，最終使得花序閉合起來。第二天太陽升起時，在光的刺激下，細胞膜的通透性再次發生變化，蒲公英的花序就再次打開了。

熱影響向日葵轉動的觀點則認為，光對向日葵沒有影響，特別是冷光對于向日葵的轉動沒有影響，而熱卻會影響向日葵的轉動。熱量會影響花盤的纖維收縮，促使花盤轉動。據說，一旦在向日葵旁邊放置火盆，向日葵的花盤就會朝著火盆。但是未見到實驗數據。

不過，有些花朵確實會感受到溫度變化，并且會根據氣溫的高低來決定開花時間，比如郁金香和番紅花。這種“行為”產生的原因是，溫度變化會使花瓣背腹生長速度發生變化。一般來說，處于夜晚低溫環境時，花瓣外側細胞的生長速度比較快，促使花朵處于閉合狀態。當白天溫度升高的時候，花瓣內側的生長加快，促使花瓣向外打開。

對植物來說，這可不是一個簡單的游戲，因為在合適的溫度下開放花朵，更有利于將花粉傳播出去，同時接受花粉。溫度不合適的時候，關閉花朵，可以有效地保護花粉和胚珠。看似簡單的運動，其實關系到植物的終身大事。

現在，真相大白了，總結來說，向日葵在綻放之前，確實會轉頭。但是在開花之后，向日葵的腦袋就不會轉了，并且多數向日葵都是面朝東方的。

本文為科普中國·創作培育計劃扶持作品

作者：史軍

審核：王康 北京植物園科普中心主任 教授級高級工程師

出品：中國科協科普部
監制：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

來源: 創作培育計劃

內容資源由項目單位提供