向日葵随太阳转动的原因
向日葵随太阳转动的主要原因是为了适应环境和更好地生存繁衍。在阳光的照射下，向日葵体内的生长素分布会发生变化。生长素是一种对植物生长发育起着重要调节作用的物质，它可刺激细胞分裂、伸长等。在向日葵背光的一侧，生长素含量升高，刺激细胞拉长生长，从而使得向日葵慢慢地向太阳转动。这种向阳性有助于向日葵吸收更多的阳光，提高光合作用效率，促进生长和发育。此外，向日葵的这种转动也有助于吸引昆虫前来授粉，增加繁殖成功的机会。
向日葵转动的生理机制
目前对于向日葵转动的生理机制有多种研究和假设。植物科学家曾认为，向日葵的向日性可能是由一种名为趋光素的分子控制，并对光谱蓝色末端的光做出反应，但潜在机制尚不清楚。
加州大学戴维斯分校的Stacey L. Harmer教授研究小组通过科学实验发现，向日葵的向阳性是由其本身的生理节奏以及外部环境刺激共同决定的。首先，并非所有植物都有向阳性，而向日葵的向阳性有助于其生长。实验表明，阻止向日葵的向阳性会导致其干重和叶重降低。其次，向日葵夜间的运动是自身生物钟的主动调节，而非惯性反弹。即使将向日葵移入室内并固定光照角度，其仍会保持原有的生理节奏，但强度会减弱。此外，向日葵的向阳性是节奏性不对称的躯干生长带来的结果。研究发现，茎干两侧的类生长素基因表达有巨大差异，对光和生理节奏有响应的基因控制着茎干两侧的不对等生长，而茎干的不对等生长对于向日葵的向阳性是必不可少的。最后，成熟的向日葵会将花盘固定朝向东方，这是因为上午的阳光能让花盘更温暖，吸引更多授粉昆虫。
影响向日葵转动的因素
影响向日葵转动的因素目前主要有光照和热两种观点。光照决定运动的观点认为，光照会影响向日葵茎中生长素的分布，受光照一侧的生长素浓度低，背光一侧的生长素浓度高，导致背光一侧的细胞生长更快，从而出现随太阳转动的现象。夜晚时，重力会影响生长素的分布，使向日葵转回起始位置。在向日葵开花后，茎生长减缓，基本固定，但仍有小范围摆动。
热影响转动的观点则认为，光尤其是冷光对向日葵的转动没有影响，而热会影响花盘的纤维收缩，促使花盘转动。不过，这一观点目前缺乏实验数据支持。总的来说，“光照•生长素”假说更适用于向日葵转头这一现象。
向日葵转动的科学研究成果
关于向日葵转动的科学研究成果，植物科学家曾假设向日葵的向日性基于相同的基本机制，即由一种名为趋光素的分子控制，并对光谱的蓝色末端的光做出反应，但向日性的潜在机制尚不清楚。
中国科学技术大学生命科学与医学部孙林峰教授团队在植物生长机理上取得重大进展，揭示了植物生长素“搬运工”成员PIN1蛋白，以及它分别与抑制剂NPA、生长素IAA结合的高分辨率结构，并通过功能分析阐释了PIN1“搬运”生长素的机制，为理解植物生长素运输调控以及针对PIN蛋白的农业用除草剂和生长调节剂的设计开发提供了重要基础。
为探究面朝东方是否对成熟的向日葵有利，研究人员旋转了一些植株，使其面向西方，然后记录下有多少蜜蜂和其他昆虫到访它们。结果发现，在清晨，面向东方的花朵迎接了多达5倍左右的传粉者。
如何观察向日葵的转动
观察向日葵的转动可以通过以下方式：可以选择在向日葵生长旺盛的时期，在一天中的不同时间段进行观察。需要注意的是，向日葵并非一直明显地跟着太阳转动，在成熟之前的生长旺盛期，转动较为明显，而成熟后则多数花盘指向东方。观察时要耐心和细致，避免干扰向日葵的正常生长。此外，还可以通过延时摄影等技术手段来记录向日葵的转动过程，以便更清晰地观察其变化。
