植物的根為什么總是向下生長？

成　宇

植物從一粒小小的種子萌發(fā)開始，它就知道根應(yīng)該往地下生長，而莖干則伸向天空。這個(gè)極為普通的現(xiàn)象其實(shí)蘊(yùn)涵著復(fù)雜的科學(xué)難題：它是怎樣懂得“上”和“下”的概念呢?又是由什么力量促使它選擇根朝下、莖朝上的生長方向呢? 最普遍的解釋是重力因素，地球的引力是影響植物生長方向的重要因素。達(dá)爾文曾觀察到，植物的芽和根在改變生長方向時(shí)，各部分細(xì)胞的生長速度不同，但達(dá)爾文無法進(jìn)一步解釋這為何不同。

美國植物生理學(xué)家弗里茨·溫特，從胚芽鞘中分離出植物生長素，它具有促使植物生長的功能。生長速度的不同導(dǎo)致植物生長彎曲。于是溫特認(rèn)為，植物的莖或葉片的彎曲是由于生長素在組織內(nèi)的不對(duì)稱分布造成的。有的學(xué)者認(rèn)為，植物根總是朝著地心引力的方向生長，這同樣是通過生長調(diào)節(jié)劑在根細(xì)胞里不同的分布來實(shí)現(xiàn)的。美國俄亥俄州立大學(xué)的植物學(xué)家邁克爾·埃文斯和同事們通過研究認(rèn)為，無機(jī)鈣對(duì)于植物的生長方向起著舉足輕重的作用。美國德克薩斯州立大學(xué)的研究人員斯坦利·魯在研究中發(fā)現(xiàn)，由于細(xì)胞的極性帶動(dòng)鈣的移動(dòng)，從而導(dǎo)致植物莖干總是向上生長，而根則朝地下生長。植物生長的方向到底取決于什么，目前依然是個(gè)科學(xué)難題。

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