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開始，它就知道根應該往地下生長，而莖干則伸向天空。這個極為普通的現象其實蘊涵著復雜的科學難題：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。達爾文曾觀察到，植物的芽和根在改變生長方向時，各部分細胞的生長速度不同，但達爾文無法進一步解釋這為何不同。

美國植物生理學家弗里茨·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。生長速度的不同導致植物生長彎曲。于是溫特認為，植物的莖或葉片的彎曲是由于生長素在組織內的不對稱分布造成的。有的學者認為，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節劑在根細胞里不同的分布來實現的。美國俄亥俄州立大學的植物學家邁克爾·埃文斯和同事們通過研究認為，無機鈣對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的研究人員斯坦利·魯在研究中發現，由于細胞的極性帶動鈣的移動，從而導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，目前依然是個科學難題。

【責任編輯】李金