向日葵花序中的螺旋奥秘

朱崇恺

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都与靠近中心的小花不同。当昆虫传粉者在花序中移动时，会在过程中对数百个小花进行授粉。

科学家发现，花序中小花的顺序不是随机的，而是规则的螺旋形。其数量遵循数学中的斐波纳契数列：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检查向日葵的生长点或分生组织如何形成螺旋状。在×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。他们使用共聚焦显微镜检查了小于一毫米的分生组织，以确定植物激素生长素的位置，这些生長素决定了生长点的位置。

在生长过程中，分生组织中多个部位的生长素水平同时上升至最大值。新的生长素最大值点总是在两个相邻的最大值之间形成并移动，生长素形成的簇状斑点的数量随着分生组织直径的增长而迅速增加，规律遵循斐波纳契数：后一个数字总是前两个数字的和。这就是为什么即使在并非完全对称的分生组织中，螺旋也是规则的。