向日葵有一种有趣的发育和开花模式。它们实际上是花中花:外面的黄色花瓣围绕着一个密集的花坛，里面是较小的花朵或小花，那里有花粉和雌花。这些内部的小花从中心向外依次形成螺旋形;但一旦开始开花，情况就会突然发生变化，这种变化以同心圆的形式发生，从最外面的小花开始，向内形成一系列环，直至中心。正如克里斯·史密斯从斯泰西·哈默那里听到的那样，这些花采用这些不同的时机策略是有很好的理由的。
斯泰西:如果你在发育的早期看到这个大向日葵圆盘。圆盘中间的每朵小花都是一朵独立的花，它们将会形成种子。如果你观察发育的早期，你会看到这些美丽的螺旋图案穿过圆盘。这是人们多年来一直注意到并感兴趣的事情。但是当你在开花的时候观察它们，你会发现螺旋形的图案变成了环状的图案。这是因为这些单独的小花每天都在发育。比如说，有一天，你会有一个由几十朵小花组成的外圈，在它们释放花粉的时候改变了花朵的形状。然后第二天，下一个最内环的小花经历发育转变。所以我们只是想了解你是如何从螺旋模式发展到这种环状模式的?
克里斯:当你说螺旋图案时，我想象的有点像开瓶器。你是这个意思吗?
史黛西:几乎是真的。这是相反方向的螺旋。如果你看一个松果，举个例子，如果你看一个松果的底部你可以看到不同的鳞片在两个相反的方向上的排列。是啊，我想不出一个好的非生物类比!
克里斯- <笑>，所以这是一个你无法回答的难题!但问题是，花是如何从一个明显是暂时的螺旋形发展模式过渡到这个同心圆形也是暂时的，但是，它有一个不同的空间组织，这是如何发生的，为什么会在开花过程中发生?
史黛丝-你说得真好听。这正是我们的问题，我们决定将延时摄影作为我们最大的工具。首先，我们把植物放在生长室里，这样我们就可以精确地控制环境，让它们保持恒定的温度。然后我们让他们在光暗循环中模拟一个漫长的夏日，16小时的光照，8小时的黑暗。所以我们安装了一些小相机，拍摄了这些光盘随着时间的推移而发展的照片。我们确实可以看到这些美丽的节奏模式。最值得注意的是，如果你观察一个环，就像你描述的那样，在花头上的一个同心圆环，所有的小花都在一起发育。你可以看到小花稍晚肿胀起来。你可以看到花药正在发芽。它们是释放花粉的器官。 And even though the florets had been specified early in development, days apart, they were developing at this point just completely in lockstep with each other so that they could release their pollen altogether.
Chris -所以他们是互相商量的还是事先安排好的?他们很擅长计数，所以他们记录时间，他们都是独立的个体，但他们都很清楚现在是什么时间。所以他们知道什么时候是他们的时刻所以他们才步调一致?
史黛丝:完全正确。但是，事实证明，我们可以在不同的环境条件下进行成像如果我们把它们放在持续的黑暗中。我们从花的外部到内部看到了非常相似的图案。这就是说有一个内部计时器。然而，如果我们把它们放在恒定的光照条件下，发育就会完全中断，我们可以，我们做了一些实验，我们操纵它们看到光的时间，我们发现如果它们在预期黑暗的时候暴露在光下，就会导致发育过程停止。但如果他们在白天看到他们期望看到的光，发育就会继续良好。所以这种实验让我们得出结论，这种发育是由它们内部的昼夜节律计时器控制的，而且它对光信号通路非常敏感。
克里斯-他们为什么这么做?
斯泰西-向日葵是雏菊家族的成员，是最成功的植物之一。人们相信蜜蜂是如此的成功，因为他们有这种合成花，这种假花，你有很多很多的小花同时在发育，正如你所料，人们已经证明，越多的小花在一起发育，蜜蜂对这些花就越感兴趣。所以我们相信，让所有这些笛子在同一时间发育，实际上是在早上很短的时间内，使它们对蜜蜂等授粉昆虫具有不可抗拒的吸引力。
Chris -我很高兴你提出了花粉的问题因为我想问的是在实际的基础上有雄花和雌花吗，或者单个的实体，小花，它们中有雄性的，有雌性的吗?这是如何工作的呢?
史黛丝-对。这是这些植物的另一个迷人之处。这些花轮流是雄花和雌花。如果你观察正在发育的向日葵花头，在开花过程的中途，你会看到外面有一圈雌花。它们释放了柱头，柱头就是接收花粉的地方。然后如果你往里看一点，你会看到一圈雄性小花正在释放花粉。如果你等24小时再看一遍，你会看到那些已经释放花粉的小花现在正在发挥它们的柱头。所以它们现在处于雌性发育阶段。所以一朵小花在第一天是雄性的，第二天是雌性的。
克里斯:它们会设法避免自花授粉吗，这样你就不会意外地让小花给隔壁的小花授粉了?因为很明显，你想要一朵遥远的花，可能有一些不同的基因来授粉，而不是你自己。
史黛丝-你说得很对。是的。这就是我们认为这种机制存在的原因是为了促进异花授粉，这是非常聪明的。如果你看向日葵，你会看到那些长长的射线状的花瓣，蜜蜂通常会落在花瓣上，然后朝花瓣所在的圆盘走去。在路上，它们走过雌花，走向雄花，在那里收集花粉，然后它们会去另一种植物，另一朵花，重复这个过程。这就意味着它们从一号植物上采集花粉，然后沿着二号植物的雌花收集更多的花粉。
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