原創(chuàng) 劉若淼 我是科學(xué)家iScientist

小時(shí)候最愛上生物課，也喜歡“學(xué)以致用”。印象深刻的一次，是老師教授“果實(shí)與種子”那部分的時(shí)候。那一部分對于小孩子來講，真的是傻傻分不清楚，于是考試前嘴里總念叨著：西瓜子是種子，南瓜子是種子，葵花籽是果實(shí)。每當(dāng)有同學(xué)拿出來各種瓜子邀請大家嗑的時(shí)候，總要好為人師地講解一番。

不過，我從小不太愛吃葵花籽，對向日葵的印象主要來自一部電視劇和一幅油畫。20 世紀(jì)80 年代有一部羅馬尼亞電視劇進(jìn)入中國，叫做《神秘的黃玫瑰》，主人公有點(diǎn)像美國西部牛仔，一人一騎一槍，獨(dú)斗匪徒。其中的一個(gè)場景我總難忘懷：背景音樂慢慢響起，打敗了壞蛋的孤膽英雄，獨(dú)自騎在馬背上，只有他的槍靜靜地陪著他，沿著夕陽的余輝，漸行漸遠(yuǎn)。與他炫酷的造型有些不相稱的，是他邊騎馬邊嗑瓜子；當(dāng)他漸行漸遠(yuǎn)時(shí)，身后是一地瓜子殼。在那以后一段時(shí)間，我經(jīng)常會觀察各種人嗑瓜子，盡管每個(gè)人都不一樣，但卻沒有一個(gè)人能達(dá)到黃玫瑰的境界。

很多人誤以為向日葵的花盤是一朵花，黃色的是花瓣，棕褐色的是“花心”，其實(shí)不然。向日葵的花盤并不是一朵花，而是由無數(shù)朵小花組成“一盤花”——頭狀花序。花盤的外緣由黃色的舌狀花組成，這些舌狀花是單性花，它們只有雌蕊，是雌花。艷麗的黃色還有一個(gè)作用是招蜂引蝶，可以吸引更多昆蟲來為其授粉。中間棕褐色的小花是管狀花，較外圍黃色花數(shù)目更多。這些花同時(shí)具有雌蕊和雄蕊，是兩性花。這些棕褐色的花受精后發(fā)育成向日葵的果實(shí)。

向日葵 | Wikimedia Commons, Johann Jaritz / CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

植物的結(jié)構(gòu)布局巧妙，人類從中觀察到了數(shù)學(xué)規(guī)律。比如說，向日葵果實(shí)的排列方式就蘊(yùn)含了一種特別的數(shù)學(xué)規(guī)律。仔細(xì)觀察向日葵花盤，你會發(fā)現(xiàn)有兩種曲線向相反方向延展，從中心開始一直延伸到花瓣，每粒果實(shí)都和這兩條曲線形成特定的角度，放在一起就形成了螺旋形。花盤上螺旋線的數(shù)目往往不會超出21、34、55、89、144這幾個(gè)數(shù)字的范圍。這些數(shù)字符合斐波那契數(shù)列，1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233……從第三項(xiàng)開始的每一項(xiàng)都提前兩項(xiàng)數(shù)字之和，并且兩個(gè)相鄰的數(shù)字的比值逐漸接近0.618034 這個(gè)值，例如34 /55=0.6182，十分接近“黃金比例”。

英國科學(xué)家沃格爾曾用計(jì)算機(jī)模擬向日葵花盤，根據(jù)斐波那契數(shù)列，盡可能緊密地將模擬果實(shí)（用圓點(diǎn)代替）緊密排列。他發(fā)現(xiàn)，只有選擇相鄰兩粒呈137.5度排列時(shí)，花盤上才能排列盡可能多的排果實(shí)，又不會彼此遮擋擠壓。這是巧合嗎？當(dāng)然不是。這些都是多少萬年來，植物適應(yīng)環(huán)境和進(jìn)化的結(jié)果。我們不得不感嘆大自然的神奇。

葵花籽，也就是我們常說的瓜子，屬于瘦果（果實(shí)的一種）。“瓜子皮”是果皮，“瓜子仁”是向日葵真正的種子。果皮包著種子，并不開裂。剝開果皮，仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)：果皮與種子的基部是有一點(diǎn)愈合的。這就是為什么晃動瓜子的時(shí)候不會聽到種子在里面發(fā)出響聲。

成熟的葵花籽 | 圖蟲創(chuàng)意

“瓜子仁”大家都熟悉，但你了解它的結(jié)構(gòu)嗎？瓜子仁外面穿的無色透明的外衣是種皮，兩瓣身體是子葉，子葉間夾著的是胚。如果把一粒種子種下去，胚就會發(fā)育成新的完整植株。

西瓜子、南瓜子也都是“瓜子”，但此“瓜子”不同于彼“瓜子”，它們在結(jié)構(gòu)上與前面提到的“葵花籽”大相徑庭。西瓜子和南瓜子是由胚珠發(fā)育而成的，是種子；而葵花籽是由子房發(fā)育而成的果實(shí)，葵花籽種的“瓜子仁”叫葵花子，它才是向日葵的種子。菜市場中，許多小販的價(jià)格牌上常常“籽子不分”，有的寫葵花籽，有的寫葵花子，但其實(shí)指的都是可食用、加工成熟的葵花子。

梵高的《向日葵》系列開始讓很多人用藝術(shù)的眼光審視向日葵的美。但實(shí)際上，歐洲原本并沒有向日葵，研究梵高與向日葵可以讓我們了解到人類歷史上重要的一章。

野生向日葵最早是在美洲大陸被發(fā)現(xiàn)的，印第安人最早發(fā)現(xiàn)并改良了它。隨著地理大發(fā)現(xiàn)和大航海時(shí)代的到來，它被帶到了世界各地。公元1500年至1700年左右這段時(shí)間，對人類發(fā)展的影響非常大，以至于科技史學(xué)家、文化史學(xué)家經(jīng)常將其作為研究重點(diǎn)。除了地理大發(fā)現(xiàn)，那個(gè)時(shí)代的大事件還包括文藝復(fù)興、科學(xué)革命、歐洲宗教改革等，每一件事都意義深遠(yuǎn)。

那個(gè)時(shí)候，向日葵也進(jìn)入歐洲不久。就如同金屬鋁剛剛被提煉出來的時(shí)候，歐洲皇帝都曾經(jīng)做過鋁制王冠一樣，向日葵剛剛進(jìn)入歐洲的時(shí)候，大家對它非常好奇。

后來，人們又在希臘神話中找到了關(guān)于向日葵的美麗傳說。傳說，水澤女神克莉提非常喜歡太陽神阿波羅，她每天都會一直望著太陽神，目不轉(zhuǎn)睛地看著他駕駛馬車從東邊奔馳向西邊。慢慢地，克莉提變成一株美麗的向日葵, 修長纖細(xì)的身材，太陽一樣的顏色，臉龐永遠(yuǎn)眺望著阿波羅每日飛行的方向。

文藝復(fù)興時(shí)期，藝術(shù)家喜歡從古希臘、古羅馬文學(xué)歷史中汲取養(yǎng)分。歐洲人對向日葵初識不久，有新鮮感，加上唯美的希臘神話，使得后來很多畫家把向日葵作為創(chuàng)作素材。梵高同時(shí)期的許多畫家都創(chuàng)造過與向日葵有關(guān)的作品，但其中成就最高的當(dāng)屬梵高。可以說，梵高成就了向日葵，向日葵也成就了梵高。現(xiàn)在，多所世界著名博物館都收藏有梵高的向日葵作品，例如三個(gè)版本的《十四朵向日葵》，分別收藏在荷蘭、英國和日本，以及收藏于荷蘭阿姆斯特丹梵高博物館的《兩朵剪下的向日葵》和收藏于瑞士伯爾尼藝術(shù)博物館的《兩朵剪下的向日葵》等。

梵高畫作《花瓶里的十二朵向日葵》| Wikimedia Commons, Vincent Willem van Gogh / Public Domain

向日葵有許多名字，比如向日葵、向陽花、太陽花、朝陽花，有的地區(qū)也稱轉(zhuǎn)日蓮（在京津冀等地區(qū)向日葵籽又被叫做轉(zhuǎn)蓮籽），這些名字都有向著太陽生長之意。古希臘神話故事中，也特意提到向日葵的這一特性。實(shí)際上，不僅僅是向日葵，菊科、薔薇科、罌粟科等很多植物都有“逐日”生長的習(xí)性，我們稱之為向陽性。它們的花梗或者花軸托著花朵隨著太陽旋轉(zhuǎn)（當(dāng)然，轉(zhuǎn)動角度沒有那么一致和精確）以獲得更多熱量，內(nèi)部升高到更適宜花粉萌發(fā)和種子結(jié)實(shí)的溫度，傳粉者到來的頻率也更高了。植物的向陽性不會直接引起植物的根、莖、葉等營養(yǎng)器官變長或者變粗。對植物來說，這只是一種節(jié)律性運(yùn)動。

我們更常聽到關(guān)于向性的詞匯是向光性。達(dá)爾文在《植物的運(yùn)動》中提出“所有的植物都會向著光源方向彎曲生長”。留心觀察會發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)的植物都是迎著光的方向生長的。如果把一盆植物放在窗臺上久了，它們甚至?xí)窃诓Ａ希薏坏锰匠鲱^去尋找陽光。

向光性的感光點(diǎn)在莖尖，苗梢感應(yīng)到光線，然后把信號傳導(dǎo)給莖中部，引起促進(jìn)植物生長的一種激素——生長素密集分布在莖干背光一側(cè)。這樣，背光側(cè)的生長速度比近光側(cè)快，使得莖發(fā)生向光彎曲的現(xiàn)象。

向日葵的追光運(yùn)動比較明顯，特別是在花期前期那一段時(shí)間。苗期的向日葵如果種植密集，會“擠向”有陽光的區(qū)域，這和其他植物所表現(xiàn)出的向光性是一樣的；花蕾期的向日葵會在一天內(nèi)隨著太陽由東向西轉(zhuǎn)動，但它比太陽轉(zhuǎn)動的角度要相對滯后；而成熟期的向日葵花盤總是向東，直到枯萎。當(dāng)向日葵的舌狀花和管狀花都開放之后，它的莖干就不再轉(zhuǎn)動，也就不會再看到向日葵追著太陽的情景了。

陽光下的向日葵 | 圖蟲創(chuàng)意

向日葵是被子植物，所以我們能看到它開花結(jié)果。向日葵雌蕊的形狀和很多植物的雌蕊一樣，有點(diǎn)像上容下亮的啤酒瓶。最頂端的部位叫柱頭，柱頭下面的部分叫花柱。而在花柱中下部那個(gè)膨大成球狀的部分，就是它的子房。我們說的植物的果實(shí)就是子房逐漸膨大發(fā)育形成的。其中，子房壁會變成果皮，里面的胚珠則發(fā)育為種子。

植物的果實(shí)不僅是種子生存的家園，更重要的是，果實(shí)還是我們?nèi)祟惸酥磷匀唤绲母鞣N動物重要的食物來源之一。

說到食物，我們不妨先跳出向日葵，來看看我們每天吃的各種食物里面，究竟有哪些植物學(xué)知識。

我們就先來看看被子植物這一小部分，人類對被子植物的利用是最復(fù)雜的。即使是一個(gè)學(xué)習(xí)過一些植物學(xué)基本知識的人，如果把他帶到超市或菜市場，讓他區(qū)分我們每天吃的每一樣蔬菜都是植物的什么器官，他也很可能直接崩潰掉。

我們邊走邊說：糧食作物區(qū)比較簡單，大部分糧食作物都是植物的果實(shí)，比如水稻、小麥、玉米等；再去看看瓜類，西瓜、南瓜、冬瓜等也是植物的果實(shí)；瓜子類比較復(fù)雜，前面我們說過，西瓜子、南瓜子是種子，而葵花籽是果實(shí)（葵花子是種子）；然后是蔬菜區(qū)，芹菜、菠菜、韭菜等是植物的莖和葉；土豆是塊狀莖，而紅薯則是塊狀根。

更好玩的是水果，在吃水果這個(gè)問題上，人類有點(diǎn)自以為是。以桃為例，我們經(jīng)常認(rèn)為我們吃得的桃的果肉，可實(shí)際上并不是那樣，我們吃的是桃皮。

沒錯(cuò)，是皮。即使你吃桃前，已經(jīng)剝皮了，你吃的還是皮。

桃的果實(shí)是由子房發(fā)育而成，叫真果。桃子，也就是真果，有三層果皮：我們平時(shí)說的桃皮是它的外果皮，我們稱為桃肉的部分是桃子的中果皮，桃核的紅色木質(zhì)化部分是桃子的內(nèi)果皮。所以，無論你吃桃子剝不剝皮，你吃的依然還是皮。

那你知道吃橘子吃的是什么嗎？

橘子也有三層果皮：外果皮、中果皮和內(nèi)果皮。最外側(cè)革質(zhì)部分是它的外果皮，里面的絲帶狀的橘絡(luò)是橘子中果皮的維管束。它的內(nèi)果皮向內(nèi)包裹，把橘肉分隔成多個(gè)小室, 生長出的腺毛變成肉質(zhì)的汁囊，子房內(nèi)壁的表皮毛發(fā)育成桔瓣。

上邊說的果實(shí)部分都由子房發(fā)育而成，是真果。如果果實(shí)是由子房和花萼、花托等部分共同參與發(fā)育而來的，就被稱為假果。比如，梨和蘋果，它們的果實(shí)就是由子房和花托一起發(fā)育而成的，我們吃的又甜又脆的部分其實(shí)是它們的花托。夏天的解暑佳品西瓜，也是假果，它的果實(shí)由子房和花托共同發(fā)育而來，我們吃的是它的胎座。

了解了這些，以后再去菜市場，你會不會覺得像是到了植物標(biāo)本館或解剖室？

菜市場仿佛一個(gè)植物標(biāo)本館或解剖室 | 圖蟲創(chuàng)意

果實(shí)是自然界物競天擇的產(chǎn)物，很重要，也很神奇。無根萍,又叫蕪萍，是一種浮萍科蕪萍屬的植物，全株綠色，漂浮在水面上。無根萍的果實(shí)是世界上已知最小的果實(shí)，質(zhì)量只有70毫克，每個(gè)果實(shí)里僅含1粒種子。而在塞舌爾共和國有一種被當(dāng)?shù)胤Q為國寶的植物，叫海椰子，它的果實(shí)是世界上已知最大的果實(shí)，一個(gè)果實(shí)質(zhì)量可達(dá)25千克。

從70毫克到25千克，同樣是果實(shí)，它們重量的差別就像大象與螞蟻一樣巨大。

說了這么多果實(shí)，我們還是回到向日葵。隨著時(shí)間的推移，經(jīng)過人們不斷的育種和改良，現(xiàn)在的向日葵主要作為油料作物被種植在農(nóng)田中和村落旁。它們一般都有1~3米高，莖粗壯直立，圓柱多棱角，莖上有白色的粗硬毛。葉片先端銳突或逐漸變尖，邊緣粗鋸齒狀，兩面被毛，粗糙，葉柄較長，花盤直徑一般在10~35厘米之間。

人們還保留了一些小株的觀賞類的向日葵品種，可以盆栽，擺放在室內(nèi)。“清明過后，種瓜種豆”，農(nóng)業(yè)上播種特別在意節(jié)氣，農(nóng)村種植一般選擇在清明前后，但在家里種植向日葵往往就可以比較隨意一些。如果氣溫在20℃左右時(shí)，種子比較容易發(fā)芽，可以直接在花盆中土培；如果溫度比較低，則需要提前育種，再播種。

小型盆栽向日葵 | 圖蟲創(chuàng)意

土有多種選擇。可以使用專門的營養(yǎng)土，好處是含有多種礦物質(zhì)元素，營養(yǎng)成分豐富，土質(zhì)疏松，保水、保肥能力強(qiáng)，但需要考慮成本和購買周期。也可以從室外挖來“野土”，好處是隨處可見、方便采集，不足在于其成分不好把握，酸堿程度、腐殖質(zhì)、營養(yǎng)均衡等因素不好控制。還有一個(gè)隱患在于蟲卵，“野土”中經(jīng)常會有一些蟲卵，拿到家里土培的過程中，經(jīng)常會帶來一些害蟲。如果確實(shí)選擇使用“野土”，一定要在使用前翻土、曬土，特別是盛夏的中午，翻動、暴曬，反復(fù)幾次，并攪拌進(jìn)一些肥料，“麻醬底”是個(gè)不錯(cuò)的選擇，養(yǎng)分充足又沒有異味。

播種時(shí)，把種子埋進(jìn)土里1~2厘米深，覆土，澆水澆透，直到盒底托盤流出水來。播種后可以用保鮮膜覆蓋花盆以防止水分蒸發(fā)。一般情況下，約3~5天就可以隔著保鮮膜，看到種子發(fā)芽了。當(dāng)種子長出3~4片真葉的時(shí)候，再移栽到大盆里。需要注意的是，矮化品種的向日葵在移栽時(shí)也要注意株間距，它們會很快長大。提前準(zhǔn)備好大花盆，用瓦片或者無紡布或者多層廢報(bào)紙把盆底的孔墊上，防止在澆水的過程中“土壤流失”。底部鋪瓦片或粗一些的土，將土墊到盆的四分之三高度。移栽的時(shí)候，用小鏟子把小苗連同根部周圍的土都鏟出，擺放在已經(jīng)鋪有土的大花盆里，把根部埋好，壓實(shí)，澆水，把它們放在有陽光又通風(fēng)的地方就可以了。

相比較種花所需要付出的時(shí)間和愛心，孩子們還是更喜歡制作標(biāo)本，葵花的干花標(biāo)本就非常漂亮。向日葵的頭狀花序由幾十甚至上百朵小花組成，不便直接壓制，可以采用分別干燥每一朵小花最后再合成的方法制作一株假的“向日葵”。

首先，選取一些生長良好、完整的舌狀花、管狀花、葉片，用小鑷子輕輕摘下來，擦掉植株表面的污漬和水分，整齊擺放在專門的吸水紙上。花盡量不要折疊，然后在上面蓋上吸水紙或者草紙，與瓦楞板間隔放置，將標(biāo)本夾用力壓緊，用繩子綁緊，放到通風(fēng)、干燥的地方。

制作標(biāo)本的前3 天，每天需要給葵花更換干燥的吸水紙，以保證紙張干燥（換下來的吸水紙不用丟掉，放在太陽下曬干或者自然風(fēng)干后還可以繼續(xù)使用），3天后，可以減少換紙的次數(shù)。

大概3~5天，葵花標(biāo)本就做好了。挑選你喜歡的，擺成向日葵的樣子，用膠棒粘貼在本章末尾的標(biāo)本頁上。別忘了在標(biāo)本頁右下角記錄下采集人、采集地點(diǎn)、制作人和制作標(biāo)本的時(shí)間。

其余的干花，我們來做植物畫。還記得前面提到梵高的《向日葵》嗎？想不想把這舉世聞名的畫作搬回家？有美術(shù)基礎(chǔ)的，可以臨摹，沒學(xué)過的也不要緊，還有一個(gè)好辦法，可以用之前壓制的干花做一幅真花版的《向日葵》。

來做一幅真花版《向日葵》| 圖蟲創(chuàng)意

首先在網(wǎng)上下載一幅梵高的《向日葵》，根據(jù)想要制作的作品大小對畫進(jìn)行縮放，再用彩色打印機(jī)把它打印下來。然后在硫酸紙上把《向日葵》的輪廓用鉛筆拓下來，接著就可以按照畫里面的樣子，把花朵粘貼在硫酸紙上。B6000膠是個(gè)不錯(cuò)的選擇，鑷子、剪子和小刀也是必不可少的，如果干花大小不合適，可以把它們適當(dāng)剪裁。粘花朵的時(shí)候，確保花與紙張完全貼合，不要翹邊。整幅畫做好后，把硫酸紙貼合在大小合適的白卡紙上，再用丙烯顏料給卡紙涂上你想要的顏色，真花版的《向日葵》就完成了。如果能找到一個(gè)相框給它裱起來（別忘了在看不見的地方放兩袋干燥劑防潮），就可以把它擺放在客廳或者書房里。

別擔(dān)心，沒有人會說你畫得不像，因?yàn)樗緛砭褪窍蛉湛?/p>

《童年的植物園》

《童年的植物園》是一本面向中小學(xué)生的家庭植物科普圖書，以讓青少年動手做、親子一起玩為目的，以植物為主線，把種植活動、做標(biāo)本和植物學(xué)知識融為一體，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性、趣味性和知識性的結(jié)合。內(nèi)容包括前篇“萌芽”、中篇“成長”和后篇“孕育”三部分，涉及的植物包括蓮、鳳仙、凌霄、竹、含羞草、蒲公英、楊、桃、蘆葦和向日葵。

作者：劉若淼

編輯：鞠強(qiáng)

排版：雷昱兒

題圖來源：圖蟲創(chuàng)意

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原標(biāo)題：《你吃的葵花籽里，藏著大自然的黃金比例》

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