很少有人去思考,植物的枝幹為什麼往上長,根卻往地下扎。我們知道,人很容易分辨方位,因為人有一套非常複雜的感覺系統,那麼,植物怎麼分清方向呢?植物也有感覺器官嗎?目前,科學家希望藉助空間科學,揭示植物的生長奧秘。達爾文也沒有找到答案
當花盆中的植物長到一定的高度後,把花盆傾斜,但植株仍會朝上生長。這一現象引起科學家的興趣。
科學家們首先想到的是重力,他們從物理學角度認為,地球的引力一定是影響植物生長方向的重要因素。當時,進化論的鼻祖達爾文曾觀察到,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,但這一切又是由誰來決定的呢?達爾文無法做出更進一步的解釋。
1926年,美國植物生理學家弗裡茨·溫特做了一個實驗,他使植物的胚芽鞘一面受光,另一面對著無光的黑暗處。結果胚芽鞘的生長髮生了有趣的變化,漸漸朝著有光的方向彎曲。後來,溫特從胚芽鞘中分離出一種植物生長素,它具有促使植物生長的功能。當胚芽鞘受到光照時,生長素就聚集到遮蔭的一側,而生長素的積累使遮蔭部分生長加快,受光部分則由於缺少生長素而生長較慢,導致植物生長彎曲。於是溫特認為,植物莖或葉片的彎曲是由於生長素在組織內的不對稱分佈造成的。
許多植物的生長都有向光性,但在北半球許多森林中的樹木,其主幹都是筆直朝上生長的,而太陽從來沒有在它們的正上方光顧過,況且有些樹木還是從一些被埋在見不到Sunny的土壤裡萌發出來的。
溫特發現植物生長素的秘密後,很多科學家又發現植物根總是朝著地心引力的方向生長。
植物根總是朝著地心引力的方向生長,透過植物生長素在根細胞裡不同的分佈來實現,於是這些科學家提出,也許有一種被稱為“平衡面”的重力感應物流向根細胞的底部,從而影響生長調節劑在細胞中的分佈。可是這種“平衡面”究竟屬於何物?又是如何起作用的呢?科學家們一時無法知曉。
科學家認為,重力在植物的方向感知方面充當了某種重要角色,並且影響著植物的諸多表現行為,但植物究竟怎樣“感覺”到重力的牽引,並以何種方式迴應重力的牽引作用尚不清楚。重力的牽引是如何導致植物在生長過程中的生化反應變化,又成為科學家感興趣的研究內容。無機鈣不可忽視的作用
近年來,美國俄亥俄州立大學的植物學家邁克爾·埃文斯以及同事提出了新的理論:無機鈣對於植物的生長方向起著舉足輕重的作用。他們在研究中發現,植物的彎曲生長過程中,無論是根冠下側部位還是芽的上側部位,都存在著高含量的無機鈣。
那麼,無機鈣又是如何使植物辨別方向的呢?埃文斯解釋說,因為根冠有著極為豐富的含澱粉體的細胞,在重力的作用下,澱粉體就會把內部的鈣送到根冠下側。這時,如果用特殊的實驗手段去阻止鈣的移動,植物就不會按正常的方式去生長。同樣,植物的芽雖然沒有冠部,但也含有豐富的澱粉體,澱粉體也能將其內部的無機鈣送到上側的細胞中,這說明,無機鈣對植物生長方向起著不可忽視的重要作用。
很少有人去思考,植物的枝幹為什麼往上長,根卻往地下扎。我們知道,人很容易分辨方位,因為人有一套非常複雜的感覺系統,那麼,植物怎麼分清方向呢?植物也有感覺器官嗎?目前,科學家希望藉助空間科學,揭示植物的生長奧秘。達爾文也沒有找到答案
當花盆中的植物長到一定的高度後,把花盆傾斜,但植株仍會朝上生長。這一現象引起科學家的興趣。
科學家們首先想到的是重力,他們從物理學角度認為,地球的引力一定是影響植物生長方向的重要因素。當時,進化論的鼻祖達爾文曾觀察到,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,但這一切又是由誰來決定的呢?達爾文無法做出更進一步的解釋。
1926年,美國植物生理學家弗裡茨·溫特做了一個實驗,他使植物的胚芽鞘一面受光,另一面對著無光的黑暗處。結果胚芽鞘的生長髮生了有趣的變化,漸漸朝著有光的方向彎曲。後來,溫特從胚芽鞘中分離出一種植物生長素,它具有促使植物生長的功能。當胚芽鞘受到光照時,生長素就聚集到遮蔭的一側,而生長素的積累使遮蔭部分生長加快,受光部分則由於缺少生長素而生長較慢,導致植物生長彎曲。於是溫特認為,植物莖或葉片的彎曲是由於生長素在組織內的不對稱分佈造成的。
許多植物的生長都有向光性,但在北半球許多森林中的樹木,其主幹都是筆直朝上生長的,而太陽從來沒有在它們的正上方光顧過,況且有些樹木還是從一些被埋在見不到Sunny的土壤裡萌發出來的。
溫特發現植物生長素的秘密後,很多科學家又發現植物根總是朝著地心引力的方向生長。
植物根總是朝著地心引力的方向生長,透過植物生長素在根細胞裡不同的分佈來實現,於是這些科學家提出,也許有一種被稱為“平衡面”的重力感應物流向根細胞的底部,從而影響生長調節劑在細胞中的分佈。可是這種“平衡面”究竟屬於何物?又是如何起作用的呢?科學家們一時無法知曉。
科學家認為,重力在植物的方向感知方面充當了某種重要角色,並且影響著植物的諸多表現行為,但植物究竟怎樣“感覺”到重力的牽引,並以何種方式迴應重力的牽引作用尚不清楚。重力的牽引是如何導致植物在生長過程中的生化反應變化,又成為科學家感興趣的研究內容。無機鈣不可忽視的作用
近年來,美國俄亥俄州立大學的植物學家邁克爾·埃文斯以及同事提出了新的理論:無機鈣對於植物的生長方向起著舉足輕重的作用。他們在研究中發現,植物的彎曲生長過程中,無論是根冠下側部位還是芽的上側部位,都存在著高含量的無機鈣。
那麼,無機鈣又是如何使植物辨別方向的呢?埃文斯解釋說,因為根冠有著極為豐富的含澱粉體的細胞,在重力的作用下,澱粉體就會把內部的鈣送到根冠下側。這時,如果用特殊的實驗手段去阻止鈣的移動,植物就不會按正常的方式去生長。同樣,植物的芽雖然沒有冠部,但也含有豐富的澱粉體,澱粉體也能將其內部的無機鈣送到上側的細胞中,這說明,無機鈣對植物生長方向起著不可忽視的重要作用。