向日葵花盤追蹤太陽（向日性）的真相確實主要涉及生長素的分布不均以及一個關鍵的晝夜反轉機制。這是一個精妙的植物生理過程：
1. 核心驅動力：生長素分布不均
- 生長素的作用： 植物激素生長素（主要是吲哚乙酸，IAA）在莖的伸長區（花盤下方的一段幼嫩莖稈）扮演關鍵角色。它促進細胞伸長。關鍵在于，生長素在莖稈橫截面上的分布是不均勻的。
- 光感知與生長素運輸： 向日葵莖尖和幼嫩花盤對光線非常敏感。當陽光從一側照射時（例如早晨來自東方），植物會感知到這種方向性的光照。
- 生長素向背光側遷移： 在光照刺激下，生長素會從受光面（向光側） 主動地向背光面（背光側） 運輸。這導致：
- 不均勻生長導致彎曲： 高濃度的生長素刺激背光側的細胞伸長得更快，而向光側的細胞伸長較慢。這種兩側細胞伸長速度的差異，使得莖稈（連帶花盤）向光源方向彎曲。花盤就這樣“面向”了太陽。
2. 追蹤的關鍵：晝夜反轉機制
向日葵追蹤太陽最神奇之處在于它并非單向運動。白天花盤從東向西跟隨太陽，但在夜晚或黎明前，花盤會“甩頭”回到東方，準備迎接次日的朝陽。這個反轉過程依賴于生物鐘和內源節律，而非實時光照：
- 生物鐘的主導作用： 研究表明，向日葵的晝夜反轉運動很大程度上是由其內在的生物鐘控制的，光照變化（如日落）只是提供了一個同步信號或“觸發器”。
- 反轉過程的機制：
- 生長素分布的“重置”： 在傍晚/夜間，隨著光照減弱和生物鐘的作用，生長素運輸模式發生逆轉。生長素可能開始在原先的“背光側”（現在可能沒有強光差異）重新分布，或者另一種機制開始主導。
- “彈性”彎曲的釋放與反向驅動： 一種重要的理論認為，白天持續的向西彎曲在莖稈組織內積累了一定的應力（類似拉緊的橡皮筋）。到了夜晚，隨著生長素分布的調整，這種應力被釋放出來，莖稈開始彈性回彈。同時，生物鐘可能驅動生長素在莖稈的另一側積累，主動地促進反向（向東）的彎曲生長，加速花盤回到起始位置。
- 微管重組與細胞膨脹變化： 也有研究指出，在反轉過程中，莖稈細胞內負責細胞壁構建方向的微管蛋白會重新排列，改變細胞壁纖維素的沉積方向，從而改變細胞的膨脹方式，促進反向彎曲。這與生長素的調控可能協同作用。
- 速度差異： 白天的追蹤運動相對緩慢而連續，是生長素驅動的生長反應。夜晚的反轉運動通常更快，結合了應力釋放和可能的主動反向生長。
3. 成熟后停止追蹤：固定朝東
- 當向日葵花盤完全成熟、開始產生花粉和種子后，莖稈的伸長區逐漸木質化變硬，失去了彈性彎曲的能力。
- 此時，花盤通常固定朝向東方。這并非隨機：
- 早晨溫暖： 朝東的花盤能更快地被早晨的陽光曬暖，吸引更多傳粉昆蟲（蜜蜂等更喜歡溫暖的花朵）。
- 避免午后灼傷： 固定朝東避免了在炎熱的下午直接暴露在強烈的西曬陽光下，有助于保護花粉和種子。
- 干燥防霉： 晨光有助于蒸發夜間凝結的露水，降低花盤發霉的風險。
總結真相
生長素是彎曲的直接推手： 白天，光照方向導致生長素在莖背光側積累，刺激該側細胞更快伸長，使花盤向太陽彎曲。
生物鐘是反轉的總指揮： 夜晚的反轉運動主要由內在生物鐘驅動，光照變化是信號。它通過調整生長素分布、釋放白天積累的機械應力和/或改變細胞壁生長方向，實現花盤快速回到東方。
成熟即“退休”： 莖稈硬化后，失去彎曲能力，花盤固定朝東以獲得最佳的傳粉和發育條件（溫暖晨光、避免午后灼曬）。
因此，向日葵的太陽追蹤并非簡單的“跟著光走”，而是一個由光信號啟動生長素分布變化驅動彎曲 + 生物鐘主導的應力釋放與反向生長實現復位的精密晝夜循環過程。成熟后的“面朝東方”則是其對傳粉效率和后代保護的一種智慧選擇。
