說起向日葵我最深的記憶就是，童年時(shí)缺零食，等到夏末秋初向日葵成熟的時(shí)候，就跟著表哥去偷偷掰田里的向日葵吃。但是，新鮮的向日葵并不是香脆可口的，不是水水的，就是軟軟的。而且，有些時(shí)候，吃了向日葵瓜子還抵賴不了。因?yàn)槊總€(gè)人的舌頭都染成深紫色，一伸出舌頭就露餡了。

喜歡葵花籽的不止是人類。圖片：pixabay

來自美洲的油料大拿

菊科向日葵屬（Helianthus）有100多個(gè)物種，它們老家都在美洲。這些植物都有像太陽一樣的頭狀花序，以至于人類在很早以前就把它們當(dāng)成太陽的象征。

在向日葵家族中，最重要的物種要數(shù)向日葵（H. annuus）和菊芋（H. tuberosus）。大約在5000年前，北美的印第安人就已經(jīng)開始種植向日葵了，并把這些花朵的形象用來象征太陽。1510年的時(shí)候，西班牙探險(xiǎn)家把向日葵的種子帶回了歐洲，于是這種“太陽之花”開始了世界之旅。到18世紀(jì)，葵花籽油在俄羅斯開始流行，那可是教徒在齋戒期間少有的幾種可以吃的油料哦。

雖然我們更熟悉“xx香瓜子”，但大部分葵花籽的歸宿是榨油。圖片：pixabay

在明朝中期的時(shí)候，向日葵傳入我國，逐漸成為我國北方的一種重要油料植物。時(shí)至今日，向日葵已經(jīng)成為世界四大油料植物之一。畢竟向日葵種子的含油量可以高達(dá)51%。

隨著時(shí)間的推移，人類逐漸選育出不同的向日葵品種。而有些油用向日葵品種的果皮上帶有花青素，它們就是讓小朋友舌頭變顏色的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;。實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，染紫舌頭的色素成分是一些矢車菊-3-葡萄糖苷[gān]。還好這種色素對(duì)我們?nèi)祟悰]有壞處，只是讓舌頭有點(diǎn)難看而已。

人工選育的紅色向日葵。圖片：KENPEI / Wikimedia Commons

向日葵上的螺旋線

在很多小朋友的繪畫中，向日葵的花盤都被畫成了棋盤布局，但是如果我們仔細(xì)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，向日葵小花上的那些種子不是橫平豎直排列的。

再仔細(xì)看一下，頭狀花序上的管狀花，組合成了一條條從中心向外延伸的螺旋線。在一個(gè)由300朵管狀小花的向日葵花盤上，可以找到34條左旋的曲線和21條右旋的曲線。不僅如此，菠蘿和松果的花和種子也是類似的安排。數(shù)一數(shù)菠蘿上面的螺旋線，就會(huì)發(fā)現(xiàn)有的是8條，有的是13條，這些都是斐波那契數(shù)列里的數(shù)字。

螺旋狀排列的向日葵花盤。圖片：pixabay

日歷娘の小知識(shí)：斐波那契數(shù)列

斐波那契數(shù)列，也叫黃金分割數(shù)列。它的規(guī)律是這樣的：從0和1開始，后面每個(gè)數(shù)都是前面兩個(gè)數(shù)相加，0和1后面是1（0+1），再后面是2（1+1），再再后面是3（1+2），以此類推。

下面是斐波那契數(shù)列的一部分：

0，1，1，2，3，5，8，13，21，34……

順便一提，0在這個(gè)數(shù)列里不是第一項(xiàng)，而是第零項(xiàng)。

相比數(shù)學(xué)，其實(shí)大家更關(guān)心的是，我們都聽說過“向日葵向太陽”，向日葵是怎么跟著太陽轉(zhuǎn)的？如果向日葵一直跟著太陽轉(zhuǎn)，夕陽西下之后，它會(huì)再轉(zhuǎn)到東方去嗎？滿地的向日葵齊刷刷地轉(zhuǎn)頭……是不是有點(diǎn)嚇人？

向日葵真的會(huì)轉(zhuǎn)頭嗎？

向日葵并非一直跟著太陽轉(zhuǎn)。在花盤還沒有綻放的時(shí)候，它們會(huì)隨著太陽從東轉(zhuǎn)到西。在太陽落山之后的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，花盤就會(huì)轉(zhuǎn)回東邊。所以向日葵是會(huì)掉頭的，但速度很慢，不至于會(huì)嚇到人。

值得注意的是，在花朵完全開放之后，向日葵花盤基本上就固定不動(dòng)了，并且絕大多數(shù)花盤都指向東方。看到這樣的景象，大家的第一反應(yīng)就是“向日葵總是朝著太陽的”。這個(gè)根深蒂固的認(rèn)識(shí)，直到1597年才被打破，有個(gè)英國植物學(xué)家杰勒德（John Gerard）盯著向日葵看了好多天，才發(fā)現(xiàn)成熟開放的向日葵花盤是不會(huì)轉(zhuǎn)的。

杰勒德的植物學(xué)著作《藥草學(xué)或普通植物學(xué)史》（The Herball or Generall Historie of Plantes），在這本書上，他首次提出了向日葵不向陽的問題。圖片：University of Liverpool Faculty of Health & Life Science / Flickr

那么，沒有開放的花盤為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)呢？很遺憾，到今天我們還沒有一個(gè)確切的答案，光線和熱都可能是原因。

太陽光照會(huì)影響植物體內(nèi)生長素的分布，莖稈受光照一側(cè)的生長素濃度低，背光一側(cè)的生長素濃度高。這樣一來，背光一側(cè)的細(xì)胞生長會(huì)更快一些，而受光一側(cè)的比較慢。向日葵的嫩芽就彎向了光的方向。至于夜晚轉(zhuǎn)回來，是由于重力影響生長素的分布。在向日葵花盤打開后，莖生長減緩，基本固定了，但是仍有很小范圍的擺動(dòng)。

制圖：雪梨

除了對(duì)生長素的影響，光照還可以影響細(xì)胞內(nèi)水分多少，促使花瓣和葉片運(yùn)動(dòng)。如果我們觀察一下蒲公英的花朵，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，白天怒放的蒲公英花朵，在太陽落山后都閉上了，這就是因?yàn)榧?xì)胞失去了光的刺激，改變了細(xì)胞膜的通透性，引發(fā)水分流動(dòng)，從而造成兩側(cè)細(xì)胞壓力的變化，最終使得花序閉合起來。當(dāng)?shù)诙焯柹鸬臅r(shí)候，在光的刺激下，細(xì)胞膜的通透性再次發(fā)生變化，于是蒲公英的花序就再次打開了。

西洋蒲公英（Taraxacum officinale）半開半閉的花序。圖片：Forest & Kim Starr / Wikimedia Commons

至于熱影響向日葵轉(zhuǎn)動(dòng)的觀點(diǎn)則認(rèn)為，光對(duì)向日葵沒有影響。據(jù)說，一旦在向日葵旁邊放置火盆，向日葵的花盤就會(huì)朝著火盆。但是未見到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

不過，有些花朵確實(shí)會(huì)感受到溫度變化，并且會(huì)根據(jù)氣溫的高低來決定自己的開花時(shí)間，郁金香和番紅花皆是如此。這種運(yùn)動(dòng)的原因是，溫度變化會(huì)引起花瓣不同面生長速度的變化。一般來說，處于夜晚低溫環(huán)境時(shí)，花瓣外側(cè)細(xì)胞的生長速度比較快，使花朵處于閉合狀態(tài)，而當(dāng)白天溫度升高的時(shí)候，花瓣內(nèi)側(cè)的生長加快，促使花瓣向外打開。

只不過，這樣的猜測到今天還缺乏有效的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。向日葵轉(zhuǎn)頭的具體原因還值得探索。

新功能：清掃核污染

向日葵花田。圖片：pixabay

更有意思的是，因?yàn)橹参锟梢晕胀寥览锏姆派湫晕镔|(zhì)銫[sè]-137，向日葵不僅可以提供油料（和XX牌香瓜子），還能為我們處理棘手的土壤輻射污染問題。

向日葵并不是最擅長吸收銫-137的植物，油菜有更出色的吸收能力，它們對(duì)銫-137的富集系數(shù)（每千克干植物的放射性與每千克土壤放射性的比值）可以達(dá)到2.31，而向日葵的富集系數(shù)僅為1.3。

向日葵鮮切花。圖片：pixabay

不選擇油菜也是有原因的，油菜吸收的銫-137會(huì)儲(chǔ)存在根里。把根從土里刨出來又成了一個(gè)大工程。向日葵卻能把吸收到的銫-137運(yùn)輸?shù)降厣喜糠?/strong>。加之向日葵的地上部分要比一般的作物高大，所以，即使向日葵的富集系數(shù)不算很高，但積累的放射性物質(zhì)總量也不少。在生長季過后，只要收割向日葵的地上部分，就能把放射性物質(zhì)大量集中起來了。