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谁控制植物的生长方向?

时间:2021-03-11 11:29编辑:admin来源:网络整理当前位置:主页 > 奇闻异事 > 未解之谜 >

植物的枝干往上长,根却往地下扎,

这是一个极为普通的现象,然而为什么会 这样呢?它是怎样懂得“上”和“下”的 概念呢?又是什么力量促使它选择根朝下、

茎朝上的生长方向呢?这些问题在很长时 期内困扰着科学家。

科学家首先想到的是重力,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。但是,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,这一切是由谁来决定的 呢?达尔文对此也没有做出合理的解释。

1926年,美国植物生理学家弗里•温特做了一个实验,他使植物的胚芽鞘 一面对着背光的黑暗处,另一面接受光照。结果胚芽鞘的生长发生了明显的变 化,渐渐地朝着有光的方向弯曲。

实验发现,胚芽鞘的背光部分生长加快,受光部分则由于缺少生长素而 生长较慢,结果导致弯曲发生。

谁控制植物的生长方向?

后来温特从胚芽鞘中分离出一种化合物-植物生长素,植物生长素具

有促使植物生长的功能。于是温特认为,植物的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。

自温特发现植物生长素的秘密后,很多科学家投入到这一领域。他们发 现,水平放置的根,其上面比下面生长快,致使根向下生长。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?它又是如 何起作用的呢?学者们一时无法知晓。

正当大家都把目光集中在植物生长素身上时,美国俄亥俄州州立大学的 植物学家迈克•埃文斯提出了一个崭新的理论。他认为,无机钙对于植物的生 长方向,起着举足轻重的作用。

埃文斯解释说,因为根冠内有极为丰富的含淀粉体的细胞,而淀粉体是 一种贮存大量无机韩的场所,在重力的作用下,淀粉会把内部的钙送到根冠下 侧。同样,植物的芽虽然没有冠部,但也含有丰富的淀粉体,淀粉体也能将内 部的钙送到上侧细胞里。由于细胞的上端和下端之间有不同的电荷,两端电荷 的不同引起细胞极化。结果,大量被极化的细胞排列在一起,总电荷就很强, 足以吸引任何相反电荷的钙原子,驱使它们在体内移动,引导植物的茎干总是 向上生长,根朝下生长。

到底是谁控制植物的生长方向?目前依然是一个有待于探索的谜。

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