向日葵
向日葵
简介
向日葵，菊科向日葵属草本植物，茎粗壮，被白色粗硬毛；花托盘状，花黄色，舌状花不结实，管状花极多数；瘦果扁压倒卵形；叶互生，有长柄，心状卵圆形至卵圆形，边缘有粗锯齿，被短糙毛；向日葵的花期为7~9月；果期为8~9月。向日葵因形状像小太阳，并且具有向阳性，故得名向日葵。
管状花和舌状花
与绝大多数菊科植物一样，向日葵的头状花序（俗称花盘）上也有两种花——边缘的舌状花和中央的管状花。顾名思义，舌状花就是花瓣长得像舌头的花朵，这些花朵通常只有一片舌状花瓣，雌蕊和雄蕊没有很好发育；而管状花就不一样了，它们没有靓丽的大型花瓣，只有包裹雌蕊和雄蕊的管子一样的花瓣。
这两种花分工极为明确，周围的舌状花负责吸引昆虫，而中央的管状花专司繁殖，就像一个饭店既有招揽客人的服务员，也有专职烹饪的大厨。这样才能在最大程度上有效地利用资源，投入生产种子这件大事儿上去。
向日葵为什么总是向着太阳
向日葵，一年生的菊科向日葵属草本植物。环境适宜的情况下，它可以长到1-3m高。它的茎秆直立生长，比较粗壮。有的品种不分枝，也有的品种上部分枝。它的花期为7-9月，届时枝头顶端会开出金黄色的花朵。再过不久，它就能够结籽。等果实成熟后，母株就会慢慢枯萎死亡。
向日葵会向着太阳转动，这是个有趣的现象。它的植株从发芽到花朵盛开的这一段时间内，它的叶子和花盘都会随着太阳的转动，而从朝东变成朝西，等到花盘盛开之后，就不会再转动，而是固定的朝向东方。向日葵的花朵和叶子虽然随着太阳转动，但其实这并不是实时同步的，经过科学家的.测量发现它的转动会略微的落后于太阳。在它转动的时候，早晨太阳升起，它会随着向西转动，太阳落山之后，它的花盘又会慢慢的向回摆，约在凌晨3点钟的时候，就会转回东方了。 向着太阳转动，最主要的原因就是光线的影响。向日葵的生长素分布在茎尖之上，并不断的向下运输，它会受到光照的影响。大致来讲，就是它的生长素是背光分布的，向着太阳的那一侧的浓度比较低，但是背着光的那一侧的生长素的浓度则是比较高的，所以背光的一侧生长较快，而向光的一侧生长较慢，就使得茎部产生了逆光性的弯曲，使其一直向着太阳。除此之外，人们也认为，向日葵之所以会向着太阳转动，还与重力以及叶黄氧化素相关。重力方面是指它在生长的初期和花盘的幼嫩时期里会随着太阳转动：叶黄氧化素方面则是指这种物质可以阻碍向日葵细胞的生长，一般向光的那一侧的叶黄氧化素的浓度较高，所以会使向日葵向光的那侧生长较慢，进而产生弯曲。
少小转头老大不移
很遗憾，我们到现在也没有完全搞清楚向日葵转头的机制。但是有一点是可以肯定的，向日葵并非一直跟着太阳转动：在花盘还没有绽放的时候，它们会随着太阳从东转到西；但是，在花朵完全开放之后，向日葵花盘基本上就固定不动了，并且绝大多数花盘都指向东方。这大概就是使人产生错觉的原因了。想象一下，我们在清晨来到向日葵丛中，发现向日葵们都齐刷刷的朝向东方，必定会感觉它们是被同一方向的阳光吸引了。实际上，数千年来，人们都是这么认为的。直到1597年，有个英国植物学家约翰·杰拉德（John Gerard）盯着向日葵看了好多天，才找到了上面真实的答案。
不成熟的花盘会随着太阳从东转到西。就算成熟的花盘不转，但不成熟的花盘还是会转动的啊，究竟是什么装置在驱动向日葵转头运动呢？可以肯定的是向日葵里面并没有齿轮，它们转头的动力来自于不同部位细胞生长速度的差异。生长快得一次堆积了更多的细胞，必然要弯向生长慢的那一侧了。可是，光照和热都会影响到植物的生长，那么真正让向日葵转头的原因到底是什么？
花儿朵朵向太阳
在植物体内有一种叫生长素的物质，它们的数量指挥着植物细胞的生长和分裂。而光照恰恰会影响生长素的分布，它们会跟光线玩“捉迷藏”。于是，茎杆受光照射一侧的生长素浓度低，背光一侧的生长素浓度高。这样一来，背光一侧的细胞生长会更快一些，而受光一侧的比较慢，向日葵的嫩芽就朝太阳的方向弯头了；夜晚的时候，向日葵的花盘会转回来，因此，它随着太阳转头之谜就不言而喻了——重力影响生长素的分布而产生转头的情况。但是，在向日葵花盘打开后，茎生长减缓，所以基本固定，但是仍有很小范围的摆动。不过，对生长素的影响，只是光照诱导植物运动的途径之一。光照还可以影响细胞内水分多少（膨压），促使花瓣和叶片运动。如果我们观察一下蒲公英的花朵，就会发现，白天怒放的蒲公英花朵在太阳落山后都不见了踪影，这就是因为细胞失去了光的刺激，改变了细胞膜的通透性，引发水分流动，从而造成两侧细胞压力的变化，最终使得花序闭合起来。当第二天太阳升起的时候，在光的刺激下，细胞膜的通透性再次发生变化，于是蒲公英的花序就再次打开了。
“终身大事”靠温度
还有一种观点认为温度会影响向日葵转头，持此观点的学者认为光，特别是冷光，对向日葵的转动没有影响，而热却会影响向日葵的转动。因为热量会影响花盘的纤维收缩，从而促使花盘转动。据说，一旦在向日葵旁边放置火盆，向日葵的花盘就会朝着火盆。但是未见到实验数据。事实上，有些花朵确实会感受到温度变化，并且会根据气温的高低来决定自己的开花时间，郁金香和番红花就是如此。因为温度变化会引起花瓣背腹生长速度的变化，一般来说，处于夜晚低温环境时，花瓣外侧细胞的生长速度比较快，所以花朵处于闭合状态，而白天温度升高，花瓣内侧的生长加快，促使花瓣向外打开。对植物来说，这可不是一个简单的游戏，因为在合适的温度下开放花朵，更有利于将自己的花粉传播出去，同时接受花粉。当温度不合适的时候，关闭花朵，可以有效地保护花粉和胚珠。看似简单的运动，其实关系到植物的“终身大事”。