從生物科學(xué)上分析向日葵向日原因
那么向日葵究竟向不向日?答案是：要看處于什么生長(zhǎng)階段.工具書(shū)那樣籠統(tǒng)地說(shuō)向日葵“常朝著太陽(yáng)”,是不準(zhǔn)確的.
向日葵從發(fā)芽到花盤(pán)盛開(kāi)之前這一段時(shí)間,的確是向日的,其葉子和花盤(pán)在白天追隨太陽(yáng)從東轉(zhuǎn)向西,不過(guò)并非即時(shí)的跟隨,植物學(xué)家測(cè)量過(guò),其花盤(pán)的指向落后太陽(yáng)大約12度,即48分鐘.太陽(yáng)下山后,向日葵的花盤(pán)又慢慢往回?cái)[,在大約凌晨3點(diǎn)時(shí),又朝向東方等待太陽(yáng)升起.
在陽(yáng)光的照射下,生長(zhǎng)素在向日葵背光一面含量升高,刺激背光面細(xì)胞拉長(zhǎng),從而慢慢地向太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng).在太陽(yáng)落山后,生長(zhǎng)素重新分布,又使向日葵慢慢地轉(zhuǎn)回起始位置,也就是東方.
但是,花盤(pán)一旦盛開(kāi)后,就不再向日轉(zhuǎn)動(dòng),而是固定朝向東方了.為什么最后要面向東方而不是其他方向或朝上呢?這可能是自然選擇的結(jié)果,對(duì)向日葵的繁衍有益處.向日葵的花粉怕高溫,如果溫度高于30℃,就會(huì)被灼傷,因此固定朝向東方,可以避免正午陽(yáng)光的直射,減少輻射量.但是,花盤(pán)一大早就受陽(yáng)光照射,卻有助于烘干在夜晚時(shí)凝聚的露水,減少受霉菌侵襲的可能性,而且在寒冷的早晨,在陽(yáng)光的照射下使向日葵的花盤(pán)成了溫暖的小窩,能吸引昆蟲(chóng)在那里停留幫助傳粉.
向日葵的花托部生長(zhǎng)素背光分布,所以背光側(cè)的莖生長(zhǎng)較快,莖就會(huì)向光源處彎曲
向日葵,由于其生長(zhǎng)前期的幼株頂端及中期的幼嫩花盤(pán)會(huì)跟著太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)得非常明顯而得名.人們都認(rèn)為向日葵朝陽(yáng)僅與光能照射有關(guān),其實(shí)與重力作用也有著密切關(guān)系.
植物體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種奇妙的生長(zhǎng)素,大多集中在生長(zhǎng)旺盛的部位,趨向衰老的組織和器官中則含量較少.
這種植物生長(zhǎng)素有三個(gè)特點(diǎn)：
第一 能夠促進(jìn)(抑制)細(xì)胞的生長(zhǎng),加速(減慢)細(xì)胞的分裂繁殖；
第二 背光,遇到光能照射,就跑到背光的一面去；
第三 極性運(yùn)輸,在重力作用下,從植物的上端向下端運(yùn)輸,從背地一側(cè)往向地一側(cè)運(yùn)輸,而不能倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)運(yùn)輸.
旭日東升,翠綠欲滴的向日葵東側(cè)由于受到陽(yáng)光照射,致使生長(zhǎng)旺盛的頂端幼莖在其背光的西側(cè)生長(zhǎng)素分布較多.這側(cè)的細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)生長(zhǎng)得快,結(jié)果使得幼莖朝向生長(zhǎng)慢的東側(cè)彎曲,即向日葵頂端(花盤(pán))早晨向東彎曲.隨著太陽(yáng)在空中的移動(dòng),改變光照方向,向日葵頂端(花盤(pán))也不斷改變方向,中午直立,下午向西彎曲,這些都表現(xiàn)為莖頂彎曲的向光性.
太陽(yáng)落山后,大地一片漆黑,由光能照射引起植物體內(nèi)生長(zhǎng)素分布不均的現(xiàn)象消失.但由重力作用而引起植物體內(nèi)生長(zhǎng)素分布不均,則從次要地位上升為主導(dǎo)地位.在向西彎曲的向日葵幼莖下側(cè)(向地側(cè))分布較多的生長(zhǎng)素,致使該側(cè)細(xì)胞分裂增多、伸長(zhǎng),向地這側(cè)生長(zhǎng)得快,使得莖朝向生長(zhǎng)慢的背地的上側(cè)彎曲,結(jié)果使晝間彎曲的植株挺直.夜間向日葵植株的挺直,是向日葵與其它植物一樣對(duì)重力的自然反應(yīng)——莖背地生長(zhǎng)而處于直立狀態(tài).
隨著向日葵花盤(pán)的增大,向日葵早晨向東彎曲、中午直立、下午向西彎曲、夜間直立的周而復(fù)始的轉(zhuǎn)向逐漸停止,花盤(pán)除表現(xiàn)為越來(lái)越明顯的垂頭外,朝向不再改變.抑制轉(zhuǎn)向的因素,一是不斷增大的花盤(pán)重力；二是成熟期臨近,分生區(qū)和伸長(zhǎng)區(qū)的生長(zhǎng)過(guò)程已基本結(jié)束.而已不再是幼嫩莖的組織趨向衰老,生長(zhǎng)素含量較少,且木栓層形成.在轉(zhuǎn)向受抑制之初,當(dāng)夜間莖頂直立后,最先接受早晨來(lái)自東方陽(yáng)光的照射,為此,絕大部分花盤(pán)朝向東,又由于受抑制也有一個(gè)過(guò)程,是緩慢進(jìn)行的,所以還能夠向南偏轉(zhuǎn)一個(gè)約30~40度的角度,久之便以花盤(pán)朝東南方向固定下來(lái).