向日葵深度解析,满满的都是知识

向日葵是菊科向日葵属的一年生草本植物,以其向阳生长的特性而得名。其花大色艳,果实富含油脂,广泛用于食品、油料和观赏。向日葵象征着希望、忠诚和光明,是自然界中的美丽奇迹。

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传说,古希腊女神暗恋太阳神阿波罗,终日期盼却得不到他的爱。于是,众神就将她变成花。让她终生仰望、追随太阳神。这朵花就被称为向日葵。

向日葵(Helianthus annuus)也叫葵花、朝阳花、转日莲、太阳花等,因其花常朝着太阳而得名。

向日葵夏季开花,花序边缘生黄色的舌状花,不结实。花序中部为两性的管状花,棕色或紫色,结实。瘦果,倒卵形或卵状长圆形,稍扁压,果皮木质化,灰色或黑色,俗称葵花籽。

向日葵是一种原产北美洲的经济作物,它的种子可以榨油,也可以直接食用(这个想必地球人都吃过,口味多样,小编最爱甘草味,此外奶油、五香、核桃、焦糖、原味、绿茶等口味也各有千秋),枝叶可以作为饲料喂牲口。

向日葵是秘鲁、俄罗斯和前苏联等国的国花,花语为爱慕、光辉、高傲之意,仰慕、凝视着你。

除了美味的葵花籽和标志性的圆形大花盘,向日葵还满腹经纶,身体里藏着许多数学知识。在讲向日葵的数学之美,先请大家复习两个数学概念。

第一个叫斐波那契数列,也叫兔子数列,它是这样的:1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……还记得数学课上是怎么讲的吗?对,数列中每项是它前两项的和。

第二个概念叫黄金分割,即0.618。

请仔细观察兔子数列,如果用前一项除以后一项,即:1÷1=11÷2=0.52÷3=0.666...3÷5=0.55÷8=0.625……55÷89=0.617977………144÷233=0.618025………46368÷75025=0.6180339886………

不难发现,这个前一项除以后一项的值越来越逼近黄金分割0.618。

好,我们再来观察向日葵,如下图:

图中,逆时针的绿色螺线共有13条,顺时针的蓝色螺线共有21条,13和21正是斐波那契数列中的两项。较大向日葵的逆顺螺线数目可以是(89,144),更大的甚至可以达到(144,233)。数学家们还发现向日葵圆盘中螺线的发散角是137.5º。我们知道,圆盘一周是360º,而360º-137.5º=222.5º,137.5º÷222.5º≈0.618,又是一个黄金分割。

向日葵,应该是地球上最“崇拜”太阳的生物了。每天清晨,年幼的向日葵总是昂着头,齐刷刷的追随着太阳运动的轨迹,生怕太阳从自己的世界里消失;到了晚上,它们又反过来朝东运动,

不愿错过每一天的朝阳。这种对太阳的崇拜伴随着它们成长,直到成年,它们才不在追随太阳,而变成固定朝向东方。这种常见但又神奇现象背后的科学原理,人们一直没办法进行确切的解释。

目前有两种可能的理论。(一)光照会导致生长激素在向日葵茎干的背面聚集,从而导致其向阳性;(二)光照导致茎干细胞渗透压发生变化,向阳面的细胞收缩背阳的细胞膨胀从而导致其向阳性。这两种理论都有一定的根据,那么到底向日葵为什么总是向着太阳?

假如以后宝宝问你这个问题,而且你不准备糊弄他(她),请仔细阅读加州大学戴维斯分校Stacey L. Harmer教授研究小组如何科学解释“向日葵为什么总是向着太阳”这一从达尔文时代开始就困扰人类的问题,相关工作作为封面文章,发表在Science上。(Circadian regulation of sunflower heliotropism, floral orientation, and pollinator visits. Science, 2016, 353, 587-590, DOI: 10.1126/science.aaf9793)。

最终研究表明向日葵的向阳性是由其本身的生理节奏以及外部环境刺激共同决定的。