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向日葵会跟着太阳转动的现象被称为向日性或向光性。这是植物对光的一种反应机制,使得向日葵能够随着太阳的移动而改变自身的朝向。这种现象在向日葵幼苗和生长期的植株中尤为明显,它们的茎部会随着太阳从东到西的移动而弯曲,始终保持花朵面向太阳。
向日葵的向日性现象主要是由生长素这种植物激素调控的。生长素的主要作用是促进细胞伸长生长。当阳光照射到向日葵茎部时,光线会抑制向光一侧的生长素分布,导致生长素更多地分布在背光一侧。由于背光一侧的生长素浓度较高,这一侧的细胞会比向光一侧的细胞伸长得更快。这种差异生长导致茎部向生长缓慢的向光一侧弯曲,也就是向着光源的方向弯曲。
向日葵的向日性表现为一个每日循环。早晨,太阳从东方升起,向日葵茎部的西侧生长素浓度较高,西侧细胞生长快,茎部向东弯曲,面向太阳。随着太阳向西方移动,茎部的背光侧也随之移动,始终保持向着太阳的方向弯曲生长。到了傍晚,太阳在西方落下,茎部的东侧生长素浓度较高,东侧细胞生长快,茎部向西弯曲。夜间,茎部会逐渐恢复到面向东方的状态,为迎接第二天的日出做准备。
当向日葵成熟后,情况会发生变化。成熟的向日葵茎的生长基本停止,花盘也变得沉重,此时它们通常会固定朝向东方,不再随着太阳转动。这种朝向东方的固定姿态有其生态学意义:面向东方有利于清晨更快地接收阳光,提高花盘温度,从而吸引清晨活动的传粉昆虫,如蜜蜂。这种策略提高了向日葵的授粉效率和繁殖成功率。
总结一下,向日葵的向日性是由生长素这种植物激素调控的。阳光照射会抑制向光一侧的生长素分布,导致背光一侧的生长素浓度较高,使背光侧细胞生长更快,从而使茎部向光源方向弯曲。在生长期,向日葵会随着太阳从东到西的移动而转动,夜间则会恢复到面向东方的状态。当向日葵成熟后,茎的生长基本停止,花盘变得沉重,它们通常会固定朝向东方,不再随太阳转动。这种朝向东方的固定姿态有利于清晨更快地接收阳光,提高花盘温度,吸引传粉昆虫,提高授粉效率。