向日葵，应该是地球上最“崇拜”太日夏养花网阳的生物了。每天清晨，年幼的向日葵总是昂着头，齐刷刷的追随着太阳运动的轨迹，生怕太阳从自己的世界里消失；到了晚上，它们又反过来朝东运动，不愿错过每一天的朝阳。这种对太阳的崇拜伴随着它们成长，直到成年，它们才不在追随太阳，而变成固定朝向东方。这种常见但又神奇现象背后的科学原理，人们一直没办法进行确切的解释。

（一）光照会导致生长激素在向日葵茎干的背面聚集，从而导致其向阳性；（二）光照导致茎干细胞渗透压发生变化，向阳面的细胞收缩背阳的细胞膨胀从而导致其向阳性。这两种理论都有一定的根据，那么到底向日葵为什么总是向着太阳？假如以后宝宝问你这个问题，而且你不准备糊弄他（她），那么请继续阅读。

图片来源：Science

加州大学戴维斯分校Stacey L. Harmer教授研究小组用科学的实验解释了“向日葵为什么总是向着太阳”这一从达尔文时代开始就困扰人类的问题，相关工作作为封面文章，发表在Science上。（Circadian regulation of sunflower heliotropism, floral orientation, and pollinator visits. Science, 2016, 353, 587-590, DOI: 10.1126/science.aaf9793）

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首先，并不是所有的植物都有向阳性。那么向日葵的向阳性有什么好处呢？作者做了两个实验，（一）在傍晚的时候将向日葵的面盘朝东（经过晚间自调节后，早上向日葵的面盘就朝西了）；（二）将向日葵固定住来阻止其向阳性。结果发现这两种情况得到的向日葵干重以及叶重都降低了10%。这证明了向阳性有助于生长（~~强扭日夏养花网的瓜不甜）。

如果说白天向日葵的运动是受光照影响，那么夜间没有任何外部刺激为什么也会运动而且反向运动呢（下图A）？这要么是向日葵自身的生物钟调节控制，要么是一种惯性反弹（如同时间沙漏）。为了区分这两种可能性，作者选取夏至（16小时白天，8小时夜间）和秋分（12小时白天，12小时夜间）两个时间点，结果发现两种条件下的向日葵都准确的在黎明时朝向东方，并且夏至这一天夜晚向日葵面盘运动速度要高于秋分夜晚（下图C），这说明向日葵夜间的运动是自身生物钟的主动调节而不是惯性反弹。作者接下来把本来在（14小时白天，10小时夜间）环境生长的向日葵移入室内，并在头顶固定角度持续光照。结果这种节奏性并没有因为光照角度固定而消失，但强度会慢慢变弱（下图D）。也就是说向日葵本身还会保持其原来的生理节奏（早上由东朝西，晚上由西朝东），但是没有了外部光照刺激这种节奏性会减弱。

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接下来作者人工模拟太阳光照的强度以及角度，但是将白天-夜晚周期进行不同长度的变化。结果显示，当变成30小时周期（20小时白天，10小时夜晚）后，向日葵的面盘并没有在“傍晚时”（20小时）达到最大角度变化，并且夜间运动呈现一种无规律性。当恢复到24小时周期后这种规律性又继续出现（下图E），这进一步说明向日葵自身的生理节奏指导其向阳性，而光照角度以及时长的确能够影响其运动。

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那么向日葵的生理节奏是如何影响其向阳性的呢？由于向日葵没有叶枕（用以调节叶片位置，增大受光面积），作者进一步假设向日葵的向阳性是节奏性不对称的躯干生长带来的结果。作者选用一种缺乏赤霉素（生长激素）的短躯干向日葵品种dwarf2（无向阳性）作为研究对象，发现随着外源性赤霉素的刺激，这种向日葵能够恢复躯干生长并表现出向阳性。并且发现白天东侧生长速度快于西侧，夜晚反之。进一步研究发现茎干两侧的类生长素基因表达有巨大差异，对光和生理节奏有响应的基因控制着茎干两侧的不对等生长，而茎干的不对等生长对于向日葵的向阳性是必不可少的。

最后，为什么成熟的向日葵会失去向阳性而是将其面盘固定地对着东方呢？观察发现，随着躯干生长减慢，向日葵白天向西运动的幅度越来越小，导致这种变化的原因是由于早上的光照对向日葵的运动影响最大。成熟向日葵面盘固定地对着东方有什么好处吗？当然有！东朝向的向日葵面盘在上午更容易受到阳光照射，而变的更温暖（下图C），从而更吸引传播花粉的昆虫们；而向西朝向的向日葵温度低，接触授粉昆虫的频率要低五倍左右（下图D），对它们进行额外加热能有所www.rixia.cc缓解（下图E/F）。

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向日葵又名“向阳花”，以在晴天总是围着阳光转动而闻名。我们印象里的向日葵也是这样，仿佛向阳而生，永远充满了正能量。那么如果向日葵白天跟着太阳转动，从东边到西边，那当太阳下山之后，向日葵会干什么呢？阴天里向日葵会怎么办呢？想要了解这个问题，我们首先要了解向日葵为什么会向着太阳转动这一特点背后的原因。

其实向日葵向着太阳转动的特性并非是由单一因素造成的，背后是几种原因的交错作用。首先是生长素的影响。在向日葵的体内，有一种奇妙的怕光的生长素，向日葵茎端的生长素会从它的向光侧慢慢移向背光侧，并在背光一面聚集，由此，向日葵的背光面通常都长得特别快，而向阳面则长得比较慢。茎的两侧生长速度不同，长得快的一侧会向长得慢的一侧弯曲，所以向日葵会向着光源处转动。

其次是由于向日葵内叶黄氧化素的抑制和向日葵特有的太阳追踪性。与生长素相反，叶黄氧化素会抑制植物细胞生长, 也会在向阳的一侧积累。于是向阳的一侧植物茎生长速度较背光侧生长慢，造成茎两侧的生长速度不同，促进茎由背光处向向光处弯曲。而向日葵的太阳追踪特性会一定程度上影响它的太阳转动。向日葵和花生等植物的顶端会随阳光照射的方向发生转动，这种现象就称为太阳追踪。其叶片由于横向光特性会始终努力保持与阳光垂直，从而带动茎和花盘随着太阳旋转。

不过，向日葵也仅在还没有发育成熟的阶段才会对着太阳。向日葵一旦成熟，就不再向日转动，而是固定朝向东方了。在没有太阳的夜晚，向日葵会慢慢地把头转回东边。而在阴天里，向日葵也基本会朝向东方。由此可见，向日葵其实也并非永远向阳。

向日葵是常见的植物，http://www.rixia.cc它的花很漂亮。向日葵的另一个特点是，它的花总是朝着太阳开放。为什么会这样呢？科学家们通过研究发现这是植物生长素在起作用。植物生长所很有趣每当阳光照射的地方，就像想和太阳捉迷藏一样溜走。早上向日葵的花盘朝东，生长素从两边滑到两边，使那里的组织迅速生长。结果，花盘的茎和背的部分生长迅速，增加。襄阳的一边长得慢，植物开始弯曲。向日葵的花盘就这样绕着太阳转。那么向日葵为什么向太阳开放呢？向日葵的大花盘周围有金黄色舌头形状的小花，中间有管状的小花。管状小花中含有的纤维非常丰富，在阳光下照射后，温度升高，基底的纤维就会收缩。这种收缩使花盘主动改变方向，接受阳光。可以看出向日葵花盘的旋转不是光的直接影响，而是受温度的影响。

植物的生长素产生于牙端，通过茎向下传递。因为生长所能看到光分解，植物的茎看到光的一侧生长所分解，另一侧在生长所的作用下增加，所以植物的茎弯向阳光，使植物朝向阳光，但晚上植物又恢复直立生长，所以植物最后的生长效果都是直立生长的。也有人主张说，人的成长所也有这种特性，所以可以睡觉。事实上，只有避光才能生长。一个重要的问题是儿童成长时的光海问题。也就是说，晚上睡觉的时候不要开灯。有些父母知道这个道理，有些父母不知道这个道理。

另外，玉信还有去除黑色的作用，很少见到阳光的人皮肤会变白，所以说多睡觉可以美容也是一个道理。一株向日葵像一个人一样分为头、颈、躯干和底部。大家都以为向日葵是在捐赠场发生的，那是错的。向日葵的头部和颈部之间有柔软的生长节，是向日葵生长的重要部位。它将基部输的营养分成两部分，向上供应头部盘，使其变大，躯干变粗，向下供应，并继续产生按照一定规律排列的新叶。

生长节的细胞具有很强的避光性，在接触阳光或光线的瞬间，它们会被背光转移，说分裂的生长话。颈部的粗细增大，确保花盘一直朝向光的一侧。当然，随着花盘越来越重，花盘向光源移动的速度越来越慢，看不到变化。因此向日葵对太阳开放是自然界非常有趣的规律。但这并不是问题的全部。花盘的花籽排列与任何数学曲线一致，躯干叶片的中传角度也与任何数学曲线一致，必要时要进行详细的介绍。