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【生长】谁操纵着植物的生长方向

植物 种植知识 生长


谁操纵着植物的生长方向很少有人去思考，植物的枝干为什么往上长，根却往地下扎 。 人很容易分辨方位，因为人有一套非常复杂的感觉系统，那么，植物怎样分清方向呢？植物也有感觉器官吗？
达尔文无法解释
很久以前，有人就发现，当花盆中的植物长到一定高度后，把花盆倾斜，植株仍会朝上生长 。 这一现象非常奇特，许多科学家对之产生兴趣，这当中也包括进化论的鼻祖——达尔文 。
像许多同时代的科学家一样，达尔文首先想到的原因是重力 。 他认为，地球的引力一定是影响植物生长方向的重要因素 。 达尔文进一步观察到，植物的芽和根在改变生长方向时，各部分细胞的生长速度是不同的，但这一切又是由什么因素来决定的呢？限于当时的科学实验条件，达尔文无法做出更进一步的解释 。
1926年，美国植物生理学家弗里茨·温特做了一个实验，他使植物的胚芽鞘一面受光，另一面对着黑暗处 。 结果胚芽鞘的生长发生了有趣的变化，它渐渐朝着有光的方向弯曲 。 后来，温特从胚芽鞘中分离出一种植物生长素，它具有促使植物生长的功能 。 当胚芽鞘受到光照时，生长素就聚集到遮荫的一侧，而生长素的积累使遮荫部分生长加快，受光部分则由于缺少生长素而生长较慢，导致植物生长弯曲 。 于是温特认为，植物茎或叶片的弯曲是由于生长素在组织内的不对称分布造成的,而光照方向会影响植物内部生长素的分布 。
可惜温特的发现也不能完全让人信服 。 举个例子来说，在北半球许多森林中的树木，其主干都是笔直朝上生长的，但太阳却从来没有在它们的正上方光顾过，况且有些树木生长的地方还见不到阳光 。
是重力的缘故吗
植株向上生长已经难以解释了，细心的科学家又发现植物根总是朝着地心引力的方向生长 。
研究发现，植物根朝着地心引力的方向生长，也是通过植物生长素在根细胞里的分布来实现的 。 于是科学家猜测，也许有一种可以称之为“平衡面”的“重力感应物”流向根细胞的底部，从而影响生长调节剂在细胞中的分布 。 可是这种“平衡面”究竟属于何物？又是如何起作用的呢？科学家们至今无法知晓 。
不过许多科学家相信，重力在植物的方向感知方面充当了某种重要角色，并且影响着植物的诸多表现行为，但植物究竟以何种方式回应重力的牵引尚不清楚 。 重力的牵引是如何导致植物在生长过程中的生化反应变化，又成为科学家感兴趣的研究内容 。
新的发现——无机钙
如今，美国俄亥俄州立大学的植物学家迈克尔·埃文斯及其同事提出了新的理论：无机钙对植物的生长方向起着举足轻重的作用 。 他们在研究中发现，植物的弯曲生长过程中，无论是根冠的下侧部位还是芽的上侧部位，都存在着高含量的无机钙 。
那么，无机钙又是如何使植物辨别方向的呢？埃文斯解释说，因为根冠有着极为丰富的含淀粉体的细胞，在重力的作用下，淀粉体就会把内部的钙送到根冠下侧 。 这时，如果用特殊的实验手段去阻止钙的移动，植物就不会按正常的方式去生长 。 同样，植物的芽虽然没有冠部，但也含有丰富的淀粉体，淀粉体也能将其内部的无机钙送到上侧的细胞中，这说明，无机钙对植物生长方向起着不可忽视的重要作用 。
航天技术或可揭谜
更有甚者，一些科学家推测，当植物细胞中的流动物质（原生质）在重力的作用下向下流动的时候，细胞壁上的压力会相应地发生变化并产生某种信号，来帮助植物辨别哪是“上”，哪是“下” 。

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