太阳花为什么一直对着太阳?

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向日葵,亦称葵花或朝阳花,其花盘实际上是一个由花轴和众多小花组成的花序。这种植物的一个显著特征是,其花盘会持续面向太阳转动。
为何向日葵会追踪太阳?18世纪末,英国生物学家达尔文曾对此现象产生浓厚兴趣并进行研究。他观察到,即使是室内种植的植物,其茎叶也会向光线倾斜。达尔文通过切除幼苗顶芽的一部分发现,尽管幼苗仍会向上生长,但其不再对太阳产生倾斜。据此,他推断幼苗顶端存在某种影响朝向太阳生长的物质。
随后的科学研究在植物顶端发现了影响细胞生长的激素——生长素。这为向日葵追踪太阳的谜团提供了初步解释。生长素主要在茎尖产生并向下运输,其分布受光的影响:光照一侧生长素浓度较低,而背光一侧浓度较高。因此,光照侧的生长区生长较慢,而背光侧生长较快,导致茎部向光弯曲。
近年来,随着科技的发展,科学家对向日葵追踪太阳现象有了新的理解。他们在向日葵茎的生长区发现了较高浓度的叶黄氧化素,这种物质与生长素作用相反,会抑制细胞伸长。实验显示,光照30分钟后,向日葵幼苗生长区的叶黄氧化素浓度分布:光照侧浓度高,背光侧浓度低,与生长素分布相反。这表明,叶黄氧化素在向日葵的向阳性中扮演着重要角色,向日葵的向阳性是生长素和叶黄氧化素共同作用的结果。
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