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谁操纵植物生长方向

石狮日报　 2006-04-22 　 　

很少有人去思考，植物的枝干为什么往上长，根却往地下扎。我们知道，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，植物怎么分清方向呢？植物也有感觉器官吗？目前，科学家希望借助空间科学，揭示植物的生长奥秘。达尔文也没有找到答案　　当花盆中的植物长到一定的高度后，把花盆倾斜，但植株仍会朝上生长。这一现象引起科学家的兴趣。　　科学家们首先想到的是重力，他们从物理学角度认为，地球的引力一定是影响植物生长方向的重要因素。当时，进化论的鼻祖达尔文曾观察到，植物的芽和根在改变生长方向时，各部分细胞的生长速度不同，但这一切又是由谁来决定的呢？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，另一面对着无光的黑暗处。结果胚芽鞘的生长发生了有趣的变化，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。　　许多植物的生长都有向光性，但在北半球许多森林中的树木，其主干都是笔直朝上生长的，而太阳从来没有在它们的正上方光顾过，况且有些树木还是从一些被埋在见不到阳光的土壤里萌发出来的。重力是否为幕后的操纵者。　　温特发现植物生长素的秘密后，很多科学家又发现植物根总是朝着地心引力的方向生长。　　植物根总是朝着地心引力的方向生长，通过植物生长素在根细胞里不同的分布来实现，于是这些科学家提出，也许有一种被称为“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？科学家们一时无法知晓。　　科学家认为，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，但植物究竟怎样“感觉”到重力的牵引，并以何种方式回应重力的牵引作用尚不清楚。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。无机钙不可忽视的作用　　近年来，美国俄亥俄州立大学的植物学家迈克尔·埃文斯以及同事提出了新的理论：无机钙对于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。（未完待续）（ 佚名）

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