向日葵如何「看見」太陽揭秘其獨特的追日秘密

我們都知道，當太陽從東方升起時，向日葵會慢慢地轉動，保持其花朝向太陽。然而，這背後的神秘機制究竟是什麼呢？近日，加利福尼亞大學戴維斯分校的植物生物學家在最新一期的《PLOS生物學》上，揭示了這一現象背後的科學奧秘。

此研究一開始，科學家原以為向日葵的追太陽性是基於一種稱為「光向素」的分子。這是大多數植物朝向光源生長的通常機制，對藍光的光譜端有反應。但是，經過深入研究，這一說法被推翻了。

研究中，向日葵在白天會在其東側生長得稍多，使其花頭向西偏移；到了夜晚，其西側生長更加旺盛，花頭則再次朝向東方。這一有趣的現象背後，實際上是向日葵通過其內部的生物鐘預測日出，並與早晨授粉昆蟲的出現進行協調。

各種波長皆能刺激反映戶內、戶外兩種追光模式

在實驗過程中，研究團隊對室內生長和戶外生長的向日葵進行了比較。結果發現，當向日葵在室內直接面對光源時，它們會激活與光向素相關的基因。但在戶外，即使向日葵的花頭隨著太陽轉動，其基因表達卻顯示了完全不同的模式。

也就是說，無論是藍光、紫外線、紅光還是遠紅光，對向日葵的「追太陽性」都沒有影響。這意味著，為了實現同一目標，可能存在多種途徑，這些途徑會對不同波長的光產生反應。

研究學者指出，這一研究結果對他們來說是一個巨大的驚喜。雖然目前尚未能夠確定具體的基因，但這一發現對於理解植物是如何感知光線並作出反應的，具有非常重要的意義。

此外，該研究還發現，當在室內生長的向日葵被轉移到戶外時，它們會在第一天就開始追踪太陽。這伴隨著植物陰影側的基因突然爆發，但在接下來的日子裡，這一現象不再出現，暗示著向日葵內部正在進行某種「調整」。

這項研究不僅揭示了向日葵背後的追日秘密，還向我們展示了植物如何在真實的自然環境中適應和生長，提醒我們即使是最常見的現象，背後也可能隱藏著深奧的科學。

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參考論文:

1.Multiple light signaling pathways control solar tracking in sunflowers.PLOS BIOLOGY.