撰文/史军 绘图/子鵺坊
向日葵为我们提供的不仅仅是好吃的瓜子儿，更重要的是永远向着太阳的“笑脸”。那圆圆金灿灿的花盘，就如普照大地的太阳，风靡一时的《植物大战僵尸》里向日葵就是收集阳光的道具。这种设定的渊源大概来自于向日葵是跟着太阳转头的传说。今天我们来解锁一下为什么太阳花会转头？
花向太阳油自生
看到向日葵，就想到太阳，并不是现代人独有的想法。大约在5000年前，北美洲的印第安人不但已经开始种植向日葵，还把这些花朵的形象用在了各种象征太阳的地方；1510年，西班牙探险家把向日葵的种子带回了欧洲，于是这种“太阳花”开始了它的世界之旅。到18世纪，葵花籽油在俄罗斯开始流行，那可是教徒在斋戒期间少有的几种可以吃的油料。
明朝中期，向日葵传入中国，逐渐成为中国北方一种重要的油料植物，要知道向日葵种仁的含油量可以高达70%，在油料界足以傲视群雄。时至今日，向日葵已经成为世界四大油料植物之一。
当然了，向日葵也是很重要的园艺花朵，它们花瓣中的色素一点都不少。
花开两朵各表一支
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。
螺旋状排列的向日葵花盘
（图片来源/PPBC 摄影/李光敏）
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。
但是人类总喜欢一些反植物本性的事情，于是选育出了很多观赏向日葵，它们的管状花也有特别的色彩，与周围的舌状花交相呼应。更有意思的是，很多观赏向日葵品种展现出了多头特征——就是一个植株上有多个“花盘”。这样就进一步加强了观赏性。
人工选育的观赏向日葵（图片来源/PPBC 摄影/黄青良）
尽管观赏向日葵很漂亮，但大家更关心的事情恐怕还是向日葵究竟会不会转头。
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
（图片来源/PPBC 摄影/李光敏）
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”。
”五一“到了，赶紧去公园看看向日葵吧！
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