向日葵花序中的螺旋奥秘

朱崇凯

向日葵的花冠由数百朵小花组成，周围的小花在结构和功能上与靠近中心的小花不同。当昆虫传粉者在花序中移动时，他们在这个过程中给数百朵小花授粉。

科学家发现，花序中小花的排列顺序不是随机的，而是有规律的螺旋状排列。它的数字遵循数学中的斐波那契数列:1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，144……最近，科学家首次在分子水平上研究了向日葵的生长点或分生组织是如何形成螺旋的。在X射线断层扫描的帮助下，他们扫描了分生组织不同发育阶段的三维图像。他们用共聚焦显微镜检查了小于1毫米的分生组织，以确定生长素的位置，生长素是一种植物激素，它决定了生长点的位置。

在生长过程中，分生组织多个部位的生长素水平同时上升到最大值。生长素新的最大值点总是在两个相邻的最大值之间形成和移动，生长素形成的簇点数量随着分生组织直径的增大而迅速增加。该定律遵循斐波那契数:后一个数总是前两个数之和。这就是为什么即使在不完全对称的分生组织中，螺旋也是规则的。