植物小宇宙

向日葵為什麼會向日？

向日葵的生長和向日反應有密切關聯。

　只要看過向日葵的人，都會對它大大的花留下深刻印象！奇妙的是，向日葵的花竟然會跟著太陽轉，前一天傍晚，它面向西方送走夕陽；到了第二天早上，它又轉到東方去迎接朝陽。

　這個現象讓希臘、羅馬時代的人也覺得不可思議，於是就創造了迷戀太陽神阿波羅的水澤女神，最後被神變成一朵向日葵的神話故事。

向日性與趨光性不同

　神話歸神話，事實上，只有尚未成熟的向日葵才會向日。這個現象稱為「向日性」，和向著光源生長的「趨光性」是不一樣的現象。

　由於向日葵的「向日性」實在太不可思議了，一群美國的科學家對它產生興趣，決定要做一些研究。首先，科學家把一部分的向日葵種在花盆裡，在夕陽西下後把花盆轉一百八十度，讓它成為向東的狀態；另外，他們也把一部分的向日葵綁起來，讓它不能追隨太陽。

　實驗發現，不管是第一種或第二種情形，這些向日葵的重量和葉片的面積，都比不做任何處理的對照組少了十分之一，顯示向日葵的生長和向日反應有密切關聯。

生物時鐘牽動向日性

　由於向日葵在沒有光線的情形下，花朵還是會繼續轉動，所以第二天又朝向東邊。因此，科學家懷疑「向日性」和生物時鐘有關，於是又設計了三種不同的實驗。

　首先，科學家記錄向日葵在夏至（十六小時日照、八小時黑夜）和秋分（十二小時日照、十二小時黑夜）花朵的移動情形。結果發現：向日葵在夏至夜晚移動的速度明顯較秋分夜晚快，儘管夏至的夜晚比秋分少了四小時，但它們到了早上還是全部向東。這顯示了向日葵的向日行為的確和生物時鐘有關。

　接著，科學家改變實驗條件，改成二十四小時不斷提供光照，記錄花朵的移動情形。結果發現，雖然向日葵一開始還有向日反應，卻變得愈來愈不明顯。

　最後，科學家將向日葵移到一天的長度為三十小時的日照環境下，記錄花朵的移動情形。結果發現，這些向日葵不但白天不出現向日反應，連晚上由西向東的移動都亂掉了。

如果一整天全是日照也會打亂向日葵的生長秩序。

探究背後的生長機制

　這幾個實驗證明了向日葵的向日反應和生物時鐘有關，同時也需要生長。但是，究竟是怎麼長呢？科學家進一步觀察發現：向日葵在白天，東邊的莖長得比較快；晚上則是西邊的莖長得比較快。也因為這樣，我們看到向日葵白天是由東向西移動，晚上則由西向東移動。

　進一步實驗發現，如果向日葵沒辦法合成吉貝素（一種植物荷爾蒙），那麼向日葵就不會向日了。但是噴灑吉貝素後，向日反應馬上就會出現。所以，只有還在生長（未成熟）的向日葵才會出現向日反應，成熟後的向日葵因為不再生長，所以就沒有向日反應了。

面向陽光吸引蟲播粉

　理解了向日葵的生長機制後，接下來的問題是：為什麼向日葵要向日呢？科學家認為，因為陽光可以使花朵變得溫暖，而採蜜的昆蟲就喜歡溫暖的花朵。

　於是科學家測量了東向和西向花朵的溫度，同時也觀察採蜜的昆蟲數量。結果發現，向日的花，採蜜的昆蟲多了五倍；而且就算科學家用人工的方式幫向西的花朵加熱，雖然採蜜的昆蟲多了些，但還是不如向光的花朵能吸引到的蟲多。

　所以，向日葵向日就是為了吸引更多的蟲來傳播花粉，好讓它們結出種子，產出下一代！