原創 劉若淼 我是科學家iScientist
小時候最愛上生物課，也喜歡「學以致用」。印象深刻的一次，是老師教授「果實與種子」那部分的時候。那一部分對於小孩子來講，真的是傻傻分不清楚，於是考試前嘴裡總念叨著：西瓜子是種子，南瓜子是種子，葵花籽是果實。每當有同學拿出來各種瓜子邀請大家嗑的時候，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80 年代有一部羅馬尼亞電視劇進入中國，叫做《神秘的黃玫瑰》，主人公有點像美國西部牛仔，一人一騎一槍，獨鬥匪徒。其中的一個場景我總難忘懷：背景音樂慢慢響起，打敗了壞蛋的孤膽英雄，獨自騎在馬背上，只有他的槍靜靜地陪著他，沿著夕陽的餘輝，漸行漸遠。與他炫酷的造型有些不相稱的，是他邊騎馬邊嗑瓜子；當他漸行漸遠時，身後是一地瓜子殼。在那以後一段時間，我經常會觀察各種人嗑瓜子，儘管每個人都不一樣，但卻沒有一個人能達到黃玫瑰的境界。
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」，其實不然。向日葵的花盤並不是一朵花，而是由無數朵小花組成「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。豔麗的黃色還有一個作用是招蜂引蝶，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，較外圍黃色花數目更多。這些花同時具有雌蕊和雄蕊，是兩性花。這些棕褐色的花受精後發育成向日葵的果實。
向日葵 | Wikimedia Commons, Johann Jaritz / CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
植物的結構布局巧妙，人類從中觀察到了數學規律。比如說，向日葵果實的排列方式就蘊含了一種特別的數學規律。仔細觀察向日葵花盤，你會發現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。花盤上螺旋線的數目往往不會超出21、34、55、89、144這幾個數字的範圍。這些數字符合斐波那契數列，1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233……從第三項開始的每一項都提前兩項數字之和，並且兩個相鄰的數字的比值逐漸接近0.618034 這個值，例如34 /55=0.6182，十分接近「黃金比例」。
英國科學家沃格爾曾用計算機模擬向日葵花盤，根據斐波那契數列，儘可能緊密地將模擬果實（用圓點代替）緊密排列。他發現，只有選擇相鄰兩粒呈137.5度排列時，花盤上才能排列儘可能多的排果實，又不會彼此遮擋擠壓。這是巧合嗎？當然不是。這些都是多少萬年來，植物適應環境和進化的結果。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，屬於瘦果（果實的一種）。「瓜子皮」是果皮，「瓜子仁」是向日葵真正的種子。果皮包著種子，並不開裂。剝開果皮，仔細觀察會發現：果皮與種子的基部是有一點癒合的。這就是為什麼晃動瓜子的時候不會聽到種子在裡面發出響聲。
成熟的葵花籽 | 圖蟲創意
「瓜子仁」大家都熟悉，但你了解它的結構嗎？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」不同於彼「瓜子」，它們在結構上與前面提到的「葵花籽」大相逕庭。西瓜子和南瓜子是由胚珠發育而成的，是種子；而葵花籽是由子房發育而成的果實，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，許多小販的價格牌上常常「籽子不分」，有的寫葵花籽，有的寫葵花子，但其實指的都是可食用、加工成熟的葵花子。
梵谷的《向日葵》系列開始讓很多人用藝術的眼光審視向日葵的美。但實際上，歐洲原本並沒有向日葵，研究梵谷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現的，印第安人最早發現並改良了它。隨著地理大發現和大航海時代的到來，它被帶到了世界各地。公元1500年至1700年左右這段時間，對人類發展的影響非常大，以至於科技史學家、文化史學家經常將其作為研究重點。除了地理大發現，那個時代的大事件還包括文藝復興、科學革命、歐洲宗教改革等，每一件事都意義深遠。
那個時候，向日葵也進入歐洲不久。就如同金屬鋁剛剛被提煉出來的時候，歐洲皇帝都曾經做過鋁製王冠一樣，向日葵剛剛進入歐洲的時候，大家對它非常好奇。
後來，人們又在希臘神話中找到了關於向日葵的美麗傳說。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, 修長纖細的身材，太陽一樣的顏色，臉龐永遠眺望著阿波羅每日飛行的方向。
文藝復興時期，藝術家喜歡從古希臘、古羅馬文學歷史中汲取養分。歐洲人對向日葵初識不久，有新鮮感，加上唯美的希臘神話，使得後來很多畫家把向日葵作為創作素材。梵谷同時期的許多畫家都創造過與向日葵有關的作品，但其中成就最高的當屬梵谷。可以說，梵谷成就了向日葵，向日葵也成就了梵谷。現在，多所世界著名博物館都收藏有梵谷的向日葵作品，例如三個版本的《十四朵向日葵》，分別收藏在荷蘭、英國和日本，以及收藏於荷蘭阿姆斯特丹梵谷博物館的《兩朵剪下的向日葵》和收藏於瑞士伯爾尼藝術博物館的《兩朵剪下的向日葵》等。
梵谷畫作《花瓶裡的十二朵向日葵》| 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，有的地區也稱轉日蓮（在京津冀等地區向日葵籽又被叫做轉蓮籽），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」生長的習性，我們稱之為向陽性。它們的花梗或者花軸託著花朵隨著太陽旋轉（當然，轉動角度沒有那麼一致和精確）以獲得更多熱量，內部升高到更適宜花粉萌發和種子結實的溫度，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、葉等營養器官變長或者變粗。對植物來說，這只是一種節律性運動。
我們更常聽到關於向性的詞彙是向光性。達爾文在《植物的運動》中提出「所有的植物都會向著光源方向彎曲生長」。留心觀察會發現，室內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，它們甚至會扒在玻璃上，恨不得探出頭去尋找陽光。
向光性的感光點在莖尖，苗梢感應到光線，然後把信號傳導給莖中部，引起促進植物生長的一種激素——生長素密集分布在莖幹背光一側。這樣，背光側的生長速度比近光側快，使得莖發生向光彎曲的現象。
向日葵的追光運動比較明顯，特別是在花期前期那一段時間。苗期的向日葵如果種植密集，會「擠向」有陽光的區域，這和其他植物所表現出的向光性是一樣的；花蕾期的向日葵會在一天內隨著太陽由東向西轉動，但它比太陽轉動的角度要相對滯後；而成熟期的向日葵花盤總是向東，直到枯萎。當向日葵的舌狀花和管狀花都開放之後，它的莖幹就不再轉動，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 | 圖蟲創意
向日葵是被子植物，所以我們能看到它開花結果。向日葵雌蕊的形狀和很多植物的雌蕊一樣，有點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膨大成球狀的部分，就是它的子房。我們說的植物的果實就是子房逐漸膨大發育形成的。其中，子房壁會變成果皮，裡面的胚珠則發育為種子。
植物的果實不僅是種子生存的家園，更重要的是，果實還是我們人類乃至自然界的各種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裡面，究竟有哪些植物學知識。
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複雜的。即使是一個學習過一些植物學基本知識的人，如果把他帶到超市或菜市場，讓他區分我們每天吃的每一樣蔬菜都是植物的什麼器官，他也很可能直接崩潰掉。
我們邊走邊說：糧食作物區比較簡單，大部分糧食作物都是植物的果實，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；瓜子類比較複雜，前面我們說過，西瓜子、南瓜子是種子，而葵花籽是果實（葵花子是種子）；然後是蔬菜區，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，在吃水果這個問題上，人類有點自以為是。以桃為例，我們經常認為我們吃得的桃的果肉，可實際上並不是那樣，我們吃的是桃皮。
沒錯，是皮。即使你吃桃前，已經剝皮了，你吃的還是皮。
桃的果實是由子房發育而成，叫真果。桃子，也就是真果，有三層果皮：我們平時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，桃核的紅色木質化部分是桃子的內果皮。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麼嗎？
橘子也有三層果皮：外果皮、中果皮和內果皮。最外側革質部分是它的外果皮，裡面的絲帶狀的橘絡是橘子中果皮的維管束。它的內果皮向內包裹，把橘肉分隔成多個小室, 生長出的腺毛變成肉質的汁囊，子房內壁的表皮毛髮育成桔瓣。
上邊說的果實部分都由子房發育而成，是真果。如果果實是由子房和花萼、花託等部分共同參與發育而來的，就被稱為假果。比如，梨和蘋果，它們的果實就是由子房和花託一起發育而成的，我們吃的又甜又脆的部分其實是它們的花託。夏天的解暑佳品西瓜，也是假果，它的果實由子房和花託共同發育而來，我們吃的是它的胎座。
了解了這些，以後再去菜市場，你會不會覺得像是到了植物標本館或解剖室？
菜市場仿佛一個植物標本館或解剖室 | 圖蟲創意
果實是自然界物競天擇的產物，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。無根萍的果實是世界上已知最小的果實，質量只有70毫克，每個果實裡僅含1粒種子。而在塞席爾共和國有一種被當地稱為國寶的植物，叫海椰子，它的果實是世界上已知最大的果實，一個果實質量可達25千克。
從70毫克到25千克，同樣是果實，它們重量的差別就像大象與螞蟻一樣巨大。
說了這麼多果實，我們還是回到向日葵。隨著時間的推移，經過人們不斷的育種和改良，現在的向日葵主要作為油料作物被種植在農田中和村落旁。它們一般都有1~3米高，莖粗壯直立，圓柱多稜角，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釐米之間。
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。「清明過後，種瓜種豆」，農業上播種特別在意節氣，農村種植一般選擇在清明前後，但在家裡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，種子比較容易發芽，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 | 圖蟲創意
土有多種選擇。可以使用專門的營養土，好處是含有多種礦物質元素，營養成分豐富，土質疏鬆，保水、保肥能力強，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、方便採集，不足在於其成分不好把握，酸鹼程度、腐殖質、營養均衡等因素不好控制。還有一個隱患在於蟲卵，「野土」中經常會有一些蟲卵，拿到家裡土培的過程中，經常會帶來一些害蟲。如果確實選擇使用「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，反覆幾次，並攪拌進一些肥料，「麻醬底」是個不錯的選擇，養分充足又沒有異味。
播種時，把種子埋進土裡1~2釐米深，覆土，澆水澆透，直到盒底託盤流出水來。播種後可以用保鮮膜覆蓋花盆以防止水分蒸發。一般情況下，約3~5天就可以隔著保鮮膜，看到種子發芽了。當種子長出3~4片真葉的時候，再移栽到大盆裡。需要注意的是，矮化品種的向日葵在移栽時也要注意株間距，它們會很快長大。提前準備好大花盆，用瓦片或者無紡布或者多層廢報紙把盆底的孔墊上，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。移栽的時候，用小鏟子把小苗連同根部周圍的土都剷出，擺放在已經鋪有土的大花盆裡，把根部埋好，壓實，澆水，把它們放在有陽光又通風的地方就可以了。
相比較種花所需要付出的時間和愛心，孩子們還是更喜歡製作標本，葵花的乾花標本就非常漂亮。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，可以採用分別乾燥每一朵小花最後再合成的方法製作一株假的「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，擦掉植株表面的汙漬和水分，整齊擺放在專門的吸水紙上。花儘量不要摺疊，然後在上面蓋上吸水紙或者草紙，與瓦楞板間隔放置，將標本夾用力壓緊，用繩子綁緊，放到通風、乾燥的地方。
製作標本的前3 天，每天需要給葵花更換乾燥的吸水紙，以保證紙張乾燥（換下來的吸水紙不用丟掉，放在太陽下曬乾或者自然風乾後還可以繼續使用），3天後，可以減少換紙的次數。
大概3~5天，葵花標本就做好了。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本頁上。別忘了在標本頁右下角記錄下採集人、採集地點、製作人和製作標本的時間。
其餘的乾花，我們來做植物畫。還記得前面提到梵谷的《向日葵》嗎？想不想把這舉世聞名的畫作搬回家？有美術基礎的，可以臨摹，沒學過的也不要緊，還有一個好辦法，可以用之前壓制的乾花做一幅真花版的《向日葵》。
來做一幅真花版《向日葵》| 圖蟲創意
首先在網上下載一幅梵谷的《向日葵》，根據想要製作的作品大小對畫進行縮放，再用彩色印表機把它列印下來。然後在硫酸紙上把《向日葵》的輪廓用鉛筆拓下來，接著就可以按照畫裡面的樣子，把花朵粘貼在硫酸紙上。B6000膠是個不錯的選擇，鑷子、剪子和小刀也是必不可少的，如果幹花大小不合適，可以把它們適當剪裁。粘花朵的時候，確保花與紙張完全貼合，不要翹邊。整幅畫做好後，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塗上你想要的顏色，真花版的《向日葵》就完成了。如果能找到一個相框給它裱起來（別忘了在看不見的地方放兩袋乾燥劑防潮），就可以把它擺放在客廳或者書房裡。
別擔心，沒有人會說你畫得不像，因為它本來就是向日葵。
《童年的植物園》
《童年的植物園》是一本面向中小學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、做標本和植物學知識融為一體，強調實踐性、趣味性和知識性的結合。內容包括前篇「萌芽」、中篇「成長」和後篇「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
排版：雷昱兒
題圖來源：圖蟲創意
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原標題：《你吃的葵花籽裡，藏著大自然的黃金比例》
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