作者:宗华 来源:中国科学报 发布时间:2016/8/8 9:14:07
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向日葵追太阳一切为了“生活”

 

图片来源:Ben Blackman,UC Berkeley

年幼向日葵的“头”会在白天追随太阳,然后在夜晚反方向转过来,从而为面对黎明作好准备。不过,来自美国加州大学戴维斯分校的Stacey Harmer介绍说,没有人知道这种植物从每天的转动中获得多少好处。

为此,Harmer和同事用绳子绑住一些向日葵,使它们无法移动,同时旋转另一些向日葵的“头”,从而使其在早上面对避开日出的错误方向。他们发现,和被允许跟随太阳转动的向日葵相比,这两组向日葵的叶子均要小10%左右。

为探究向日葵每天的转动是由环境信号暗示还是由生物钟驱动,研究人员搭建了装有一排灯的生长室。这些灯能按顺序打开和关闭,以便模拟太阳的移动。利用这些灯,他们创建了30小时的昼夜交替周期。

在30个小时的周期中,向日葵并未出现规律性的来回转动。不过,当该团队将灯重新设置成24小时周期时,向日葵开始追随“太阳”。这表明,一种内部昼夜节律至少要对其每天的转动负部分责任。

一旦向日葵开花,它们的来回转动便会停止,并且通常朝向太阳升起的地方。为探究面朝东方是否对成熟的向日葵有利,研究人员旋转了一些植株,使其面向西方,然后记录下有多少蜜蜂和其他昆虫到访它们。在清晨,和面向西方的向日葵相比,面向东方的花朵迎接了多达5倍左右的传粉者。

“你会发现,蜜蜂非常喜欢面向东边的花朵,并且大多数时候会忽视面向西方的向日葵。” Harmer介绍说,面向东方的植株能更加迅速地变暖,而这或许解释了部分差异,因为此前研究发现,更加温暖的花朵会吸引到更多传粉者。

“我对这些植物的复杂性频频感到震惊。”Harmer表示,“它们真的是应对环境的‘大师’。”

“观察向日葵跟随太阳转动,会引发两个重要问题:它们如何分辨时间以及感知方向。”来自新罕布什尔州汉诺威市特茅斯学院的C. Robertson McClung表示,此项研究利用这种标志性植物,解决了上面两个神秘问题。(宗华)

《中国科学报》 (2016-08-08 第2版 国际)
 
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