С давних времен человек, внимательно присматриваясь к явлениям природы и пытаясь объяснить их, подметил, что цветки и соцветия некоторых растений в течение дня поворачиваются вслед за солнцем. К числу таких растений относится подсолнечник.
Наблюдения показали, что движутся нецветущие корзинки подсолнечника. Утром они смотрят в сторону поднимающегося над горизонтом солнца. Верхушки стеблей в это время слегка изогнуты, и корзинки держатся вертикально. В полдень все корзинки наблюдаемых растений обращены к солнцу. Изгибов стеблей нет, корзинки принимают горизонтальное положение.
По мере того как дневное светило склоняется к горизонту, изгибаются в его сторону верхушки стеблей и поворачиваются к солнцу корзинками.
Итак, еще не раскрывшиеся корзинки подсолнечника следуют за солнцем в направлении с востока на запад, и весь день солнечные лучи падают на них перпендикулярно их плоскости. За ночь корзинки "проходят" обратный путь в противоположном направлении. Интересно отметить, что днем они преодолевают его приблизительно за 15 часов, а ночью - за 4-5 часов, после чего "ждут" восхода солнца. Как только корзинки начинают распускаться, движение их за солнцем ослабевает и затем совсем прекращается.
По болотам, канавам, сырым местам, вдоль берегов рек и прудов нередко можно встретить череду трехраздельную (Bidens tripartita), которая, как и подсолнечник, относится к семейству сложноцветных. После отцветания буро-желтых соцветий корзинок череды образуются плоды с двумя шипами, покрытыми загнутыми назад зубчиками. Благодаря этим шипам плоды череды застревают в шерсти животных, перьях птиц, цепляются за одежду человека.
Соцветия-корзинки череды трехраздельной обычно направлены в сторону дневного светила
Череда принадлежит к числу светолюбивых растений, поэтому она растет на открытых местах. Любопытно, что соцветия ее направлены в сторону дневного светила даже тогда, когда оно скрыто облаками. Утром (в 7 часов) соцветия череды обращены к востоку, в полдень (в 13 часов) - к югу, а вечером (в 19 часов) - к западу. Посмотрев на часы и на расположение корзинок череды, нетрудно определить страны света. Так, например, в 10 часов корзинки череды бывают обращены к юго-востоку, а в 16 часов - к юго-западу.
Совершенную систему слежения за солнцем можно наблюдать у цимбалярии настенной (Muralis cymbalaria) из семейства норичниковых, в диком виде произрастающей в Центральной и Южной Европе и в Средиземноморье. Ее цветоножки реагируют на световое раздражение таким образом, что цветки всегда оказываются повернутыми к свету. После того как околоцветник завядает и на месте цветка формируется плод, цветоножка начинает совершенно по-иному отвечать на воздействие света - она поворачивает плод в противоположную от света сторону.
Но не только цветки и соцветия в течение дня следуют за солнцем. У многих растений за дневным светилом движутся и листья. Просвирняк приземистый (Malva pusilla) - сорное растение, встречающееся по огородам, садам, паровым полям, возле дорог, имеет округло-сердцевидные листья, которые своей пластинкой повернуты к солнцу. Чтобы лучше улавливать солнечные лучи, они по мере движения светила поворачиваются вслед за ним. Если на пути солнечных лучей возникает какая-либо преграда, то движение листьев приостанавливается, но едва солнечный свет начинает падать на них, они довольно быстро поворачиваются к нему. Сразу же после захода солнца листья просвирняка быстро переориентируются на восток. Они как бы ожидают восхода солнца, хотя до него еще много часов. Глядя на эти растения, невольно вспоминаются строки из стихотворения А. И. Недогонова:
На цыпочках встали растенья
И смотрят глазком на восток.
По-иному движутся листья некоторых австралийских деревьев, например эвкалиптов. Их листья непрерывно поворачиваются вслед за солнцем, и в течение дня каждый из них обращен к свету не пластинкой, а ребром. Предполагают, что таким образом растения спасаются от избыточной потери влаги в засушливых условиях существования.
Лист кассии - растения из семейства цезальпиниевых - днем (слева) и вечером (справа)
Изучая движение листьев разных растений вслед за солнцем, американские ученые в 1980 г. пришли к заключению, что существуют две группы растений. У видов, принадлежащих к родам люпин, аброния, амарант (щирица), мальваструм, бурхавия, кальстремия и некоторым другим, листья следят за солнцем, располагаясь перпендикулярно солнечным лучам. У видов, относящихся к родам астрагал, кассия, лядвенец, якорцы и другим, листья ориентируются параллельно потоку солнечных лучей. Приспособление первой группы растений можно рассматривать как адаптацию, направленную на более полное использование солнечных лучей для фотосинтеза и увеличения продуктивности растений, а второй - как адаптацию к водному стрессу в засушливых местообитаниях, позволяющую уменьшить интенсивность транспирации, ослабить перегрев листьев.