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向 日 葵 向 光 性 的 争 议
（定安中学高中部 谢丽金 571200）
众所周知，向日葵得名的原因，一是花盘像太阳；二是花盘会随着太阳转动，即向阳运动，故又称朝阳花。在生物界中，科学家把植物的这种特性称为向性运动，但向日葵为什么会产生向光性呢？是什么起的作用呢？科学家是众说纷纭，各持其辞。大多数有关向光性的研究使用了植物的幼苗，一般先在暗盒中培育幼苗，然后放在单侧光源下，观察记录幼苗的向光弯曲，描述运动规律，建立生长运动模型。目前，专家对植物向光性的解释有以下两种假说。 一、促进生长学说
传统的观点认为，植物的向光性反应是由于生长素浓度的差异分布而引起的。温特(1928)用生物测定法显示生长素活性的分布比率为向光面32%，背光面68%(相对比值为27∶57)。这是乔罗尼温特假说的主要依据。这个假说认为，植物茎的向光面和背光面的生长素含量有差异，背光一面植物生长素含量高，生长快；向光一面植物生长素含量低，生长慢，所以植物茎在单测光源照射下会向光源方向弯曲。 二、抑制生长学说
70年代，有人分别采用生物测定法和物理化学方法重复了温特的实验，以绿色向日葵为材料得到的实验结果指出，单侧光照射后，生长素（IAA）在下胚轴两侧的含量相同，但抑制物质黄质醛则是向光侧含量高；此后在萝卜、玉米等中也有抑制剂的浓度不仅在向光侧增加，而且与光强呈正相关。由此表明，向光性反应并非是背光侧IAA含量大于向光侧所致，而是由于向光侧的生长抑制物质多于背光侧，向光侧的生长受到抑制的缘故。证据是，植物生长素在向光面和背光面的差异并不大，而生长抑制物质黄质醛则存在梯度差异，从向光面向背光面黄质醛逐渐降低。向光面受到抑制大，生长较慢，背光面含量低，生长受到抑制较小，从而导致向光面和背光面生长速率的差异，又进一步导致向光弯曲生长现象。 三、向日葵向光性的解释
向日葵的向光性与其它植物类似，也可以用生长抑制假说来解释。那么究竟是什么因素呢？事实观察发现，向日葵在开花前，其顶部和中上部的叶片都随太阳的东升西落而运动，这就是“葵花向阳”现象。向日葵的花盘在开花过程中及以后，实际上不再随太阳东升西落而运动。所以从现象上看，向日葵从刚出地面一直到开花前都有明显的向阳运动，而开花后这种运动就自动停止了。至于为什么停止，目前还不清楚？有人认为开花后花盘的重量增加，不易运动，或不具有向光性的能力。不过这种解释缺乏科学根据；即使成立，有人还会问，花盘为什么指向东，而不是别的方向呢？
科学研究证实：向日葵在开花前，其植株顶端和顶部叶片随时都进行环旋运动，这是一种遗传控制的自主运动现象，其实只是同一器官在不同位置的生长速率不同；当这些器官遇到单侧固定光源照射时，就会产生明显的向光弯曲，当去掉固定光源而将植株放在暗盒中，弯曲的顶端首先会自动返回到直立状态，然后又进行旋转运动。如果固定光源照射植株超过一定时间，已经弯曲的顶端仍会观察到较小的旋转运动；向日葵幼苗在白天随太阳运动，这是因为向光性生长抑制了旋转运动，而在夜间向光性逐渐消失，旋转运动便占主导地位。用向光运动和旋转运动的交替进行可以较好地解释“葵花向阳”现象，因此，有人将这种解释称为葵花向阳的协同作用假说。这一假说还有待进一步证明。
对于上面关于向光性的观点和假说，笔者认为植物的向光性可能与植物种类有关，材料不同，也会影响实验结果。