首页  书记信箱  网站地图  邮箱登陆  English  内网  中国科学院
 您现在的位置:首页 > 科学传播 > 科普文章
向日葵追着太阳跑,晚上华丽猛回头?
作者: 姚小燕 | 2017-01-10 | 浏览量:

  曾经网络上流传过一个有意思的帖子:向日葵追着太阳跑了一个白天,从东边到西边,那第二天早上是如何回到东边的呢?一个华丽丽的猛回头?一甩头,会不会甩飞了一脸的葵花籽? 

  画面好美,吃货们不由得开始流口水。    

  向日葵,一名西番葵。高一、二丈,叶大于蜀葵,尖狭多刻缺。六月开花,每杆顶上只一花,黄辦大心,其形如盘。随太阳回转,如日东升则花朝东,日中天则花直朝上,日西沉则花朝西。”——向日葵一直是追寻阳光的象征。文学中的对向日葵向日性的描述,也导致了实际生活中我们对于向日葵向日性的误解。     

  误解一 

  向日葵从发芽到花盘盛开之前这一段时间,其叶子和花盘在白天追随太阳从东转向西,而到了晚上,则是相反的过程(并不是早上的猛甩头既视感,所以,吃货们,收收口水,并不会甩出葵花籽)。 

 

  A是追踪的向日葵幼苗尖端在晚上的运动轨迹。到了晚上,向日葵会重新定位其方向,使得在黎明太阳升起前回到东方的位置。图B是向日葵幼苗茎的方向的日周期变化。白天跟着太阳转到西边,晚上,则会回到东边。 

  误解二 

  只有成长中的植株和幼嫩的花盘才会存在随着太阳扭头的现象,随着向日葵花盘的增大,向日葵早晨向东弯曲、中午直立、下午向西弯曲、夜间直立的周而复始的转向逐渐停止,花盘除表现为越来越明显的垂头外,朝向不再改变,大致位于东南方向。    

  从图B向日葵幼苗茎的方向的日周期变化中可以知道,晚上向日葵幼苗的转向速度明显比白天快了很多,近乎是白天的两倍。     

  那既然不是猛甩头,向日葵晚上从西边转回到东边的调控因素是什么呢?     

  生长素假说 

  生长素分布的不对称导致向日葵茎干两侧的生长速度不一致。白天东边长得较快,导致其向西弯曲;晚上西边长的快,导致向东弯曲。    

  生长抑制物假说 

  向日葵茎端生长区的两侧存在生长抑制物(黄质醛)浓度的差异。黄质醛是脱落酸合成过程的中间产物,能抑制细胞的伸长。     

  实验证明,当光从一侧照射向日葵三十分钟后,向日葵顶端生长区两侧的黄质醛浓度会发生变化。向光侧含量较高,而背光侧含量较低。由于黄质醛对两侧细胞生长发育抑制的效果不一样,造成茎的两侧生长速度不同。      

  生物钟假说 

  和动物一样,植物有一个24小时的生理时钟,即昼夜节律。这让它们知道在一天某个时候,自己该干什么。    

  生物节律的内源性假说被广泛认可,其认为,现存生物绝大多数生理节律是由机体中测时机构所发生和控制的、主动变化的内源性调节。生物节律对环境周期性的改变具有相对稳定性。     

  研究发现,即使是在太阳光并不强烈的阴天,向日葵也能表现出从东到西的方向转动,晚上则能重新调整它们的叶子和幼嫩的花盘,并移回来朝向东方以期待日出。 

  关于植物如何设置和维护这个内部时钟,剑桥大学植物科学系的研究团队已经发现,植物经由光合作用产生的糖是计时的关键。     

  向日葵的向日性为什么在成熟后就会消失呢?     

  成年的向日葵不再随着太阳转动,而是一直朝着东南的方向,这是为什么呢? 

 

  成熟的向日葵将不跟随太阳的轨迹改变方向    

  猜想一 

  认为当向日葵达到成熟状态后,控制营养生长的信号停止了。植物的不同生长时期,其营养的配比是不相同的。     

  猜想二 

  认为成熟的向日葵花盘能产生一种移动信号,抑制茎的生长和转向。     

  成熟的向日葵拥有沉重的花盘,这使得它们的茎干必须具有强有力的支持力,所以不易转动的特征显得十分必要。     

  另外,关于为何成熟后的向日葵持续保持朝向东南方向,研究发现,这有助于早晨迅速的提升花盘温度,吸引昆虫传粉。朝向东方的向日葵比朝向西方的向日葵能吸引更多的昆虫传粉。  

  是不是又长知识了? 

相关新闻
相关下载
Copyright 2009 © 中国科学院水生生物研究所 All Rights Reserved
地址:武汉市武昌东湖南路7号 电话:027-68780839 联系我们
鄂ICP备050003091