向日葵（Helianthus annuus L.）是菊科的一种一年生草本植物，以花序（即我们看到的“大花盘”）随太阳转动而得名并未人们所熟知，那么，你有没有好奇过，向日葵是如何做到白天随着太阳自动向西转动的呢？夕阳西下后有所如何重新朝向东方的呢？它该不会是趁我们不注意猛地回头吧！
花盘随太阳转动的向日葵
1.生长素的发现
故事得从达尔文说起，早在1880年，达尔文在研究金丝雀虉（音同“意”）草的向光性研究时，发现房间内的幼苗总是朝太阳照射的一边弯曲，而用东西盖住这些幼苗的尖端或直接把其切除后，幼苗则失去了这种向光性，于是达尔文在《植物运动的本领》，也是达尔文一生最后的著作中写道：“当金丝雀虉草暴露于单侧光照射时，某些影响由上部传到下部，因此引起后者发生弯曲，由于只有尖端能接受光刺激，故将尖端切除后幼苗就不再发生弯曲。”
达尔文的向光性实验。达尔文注意到我们生活中熟视无睹的现象，并进行了简单而富有创造性的实验，伟大！
那么这些影响到底是什么呢？1910年，詹森的实验表明胚芽鞘尖端的影响可以透过琼脂片传递给下部，而后拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲是有尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的，表明这种影响很可能是一种化学物质，再然后，1928年，温特进一步证明该物质缺失是一种化学物质，并将其命名为生长素。
温特证明影响胚芽鞘弯曲是由化学物质引起的
直到1933年，科学家才从人尿（你没听错，就是人尿！农家肥果然厉害~）中首次提取出具有生长素效应的物质——吲哚乙酸，这就是发现生长素的故事，顾名思义，它是一种可以促进植物生长发育的一种物质，这就是生长素的发现过程。
生长素分子
2.向日葵的向光性
聪明的你一定会马上将向日葵随太阳的转动和生长素联系在一起，事实也正是如此。在太阳的照射下，向日葵感受光刺激后，生长素会重新分布于太阳的背面，使背阳处茎的生长素浓度远远高于向阳处的浓度，这就导致背面茎的生长速率高于向阳面，最终导致向日葵向太阳的方向弯曲。
在生长素的刺激下，向日葵茎背阳面生长速率大于向阳面
向日葵的秘密到此结束了吗?当然没有！
让我们再来看看向日葵“猛地回头”这一细思极恐的问题，它们真的会在你闲庭信步于向日葵花丛时蓦然回首吓你一跳吗？事实上，向日葵在晚上会偷偷地执行和白天相反的过程，即生长素慢慢迁移至西边，在黎明到来之前重新朝向东方，完成一天的转向循化。
夜晚向日葵在生长素重新分布作用下，茎西部生长速率大于东部
向日葵的所有秘密终于揭开了吗？别急！
细细想来，还有一事，更聪明的你会想到，生长素是如何在光刺激下重新分布的呢？生长素它怕光吗？这个问题其实困扰了科学家很久，直至最近，科学家才发现这和昼夜节律有关。昼夜节律或者更通俗地讲生物钟这个词我们也并不陌生，我们很多生理学状态如睡眠、血压、体温等都受昼夜节律的控制。
人体许多生理状态都与昼夜节律有关
同样地，植物中也是如此，科学家发现，更改光源的时间周期会使向日葵夜间运动的方向性不再稳定，渐渐失去这种向光性，想象把某人关在与周围环境隔绝的不透光的房子里，久而久之，这个人是否无法再判断何时是傍晚，何时又是黎明呢？
更改光源周期会导致向日葵向光性发生紊乱
事实上，向日葵在昼夜节律中与一些感光基因的开启和关闭有关，而这些基因编码的蛋白质则参与着生长素的运输过程，在白天将生长素运输至太阳的背面，晚上又运输至相反的方向，就这样，向日葵通过昼夜节律完成着自东而西、自西而动的周而复始，这也是向日葵向阳生长的真正原因。
3.为什么向日葵要向阳
植物进行光合作用依赖于阳光的照射，而向日葵保持其叶片和幼花的趋光性无疑使向日葵能更好地接受阳关的照射，合成更多的糖类，有利于向日葵的生长。此外，细心的你会发现，成熟的向日葵不再随着太阳转动，而始终朝向东方，这是由于成熟之后向日葵调节昼夜节律的基因对于光的敏感性会逐渐下降，生长素分布不再昼夜变动了。这于向日葵有何好处呢？
温暖的花盘利于吸引传粉昆虫的到来
科学家发现，一直朝向东方的向日葵会在太阳升起后温度增加最快，而温暖的花盘则能更好地吸引蜜蜂这类传粉昆虫的到来，为其结实与繁殖提高竞争力。
结语
向日葵向阳生长的秘密到这里就结束了，但也远没有结束，科学家们正是由于善于发现生活中我们熟视无睹的现象，一步步进行探索和发现，渐渐汇成知识和真理的大海的，也惟愿大家都能永远保持自己那哪怕看似简单、幼稚的好奇心，毕竟，谁也不会去嘲笑那个好奇苹果为什么不会掉到天上去的小孩。
向日葵的花语是“信念、光辉、爱慕、忠诚”，希望我们无论身处何方，境遇如何，都永远保持如向日葵般对光的追逐，哪怕只是那淡淡的一缕，我们也应坚信，困难如新冠疫情都终将过去，灿阳将如期而至！