一直以來(lái)，科學(xué)家們都很好奇：是什么力量促使植物選擇根朝下、莖朝上的生長(zhǎng)方向呢？

直到上世紀(jì)20年代，美國(guó)植物生理學(xué)家弗里茨·溫特從一個(gè)實(shí)驗(yàn)中才找到一絲答案。他將一株植物的胚芽鞘放在一個(gè)黑暗的屋子中，然后用一支手電筒給胚芽鞘的一面提供“陽(yáng)光”，而另一面則完全處于黑暗中。一天一夜后，胚芽鞘的形狀彎成了一把弓，而弓隆起的方向，正是手電光照射的方向。也就是說(shuō)，這株植物的胚牙鞘受到遮陰的部分生長(zhǎng)加快，而受到手電光照射的部分則生長(zhǎng)明顯變慢，從而導(dǎo)致了“弓”的形成。

實(shí)驗(yàn)表明，是光照給了胚芽鞘刺激，左右了它的生長(zhǎng)。于是，弗里茨·溫特再對(duì)胚芽鞘進(jìn)行研究，幾個(gè)月后，從胚芽鞘中分離出一種化合物——“植物生長(zhǎng)素”。 弗里茨·溫特發(fā)現(xiàn)，這種植物生長(zhǎng)素具有促使植物生長(zhǎng)的功能，由此他認(rèn)為，植物的莖或葉片的彎曲是由于生長(zhǎng)素在組織內(nèi)的不對(duì)稱(chēng)分布造成的。當(dāng)植物受到外界的刺激也就是光照的刺激時(shí)，植物組織下部也就是根部的生長(zhǎng)素含量會(huì)大大增加，于是就使植物的根朝下生長(zhǎng)，而莖則朝上生長(zhǎng)了。

后來(lái)，美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)的植物學(xué)家邁克爾·埃文斯又有一個(gè)新發(fā)現(xiàn)：無(wú)機(jī)鈣也能影響植物的生長(zhǎng)方向。他在研究中發(fā)現(xiàn)，在植物的彎曲生長(zhǎng)過(guò)程中，無(wú)論是根的尾部還是芽的尖部，都存在著含量很高的無(wú)機(jī)鈣。因?yàn)橹参锏母谟兄鴺O為豐富的含淀粉體的細(xì)胞，而淀粉體就會(huì)把其內(nèi)部的鈣送到根冠下側(cè)。這時(shí)，如果用特殊的實(shí)驗(yàn)手段去阻止鈣的移動(dòng)，植物馬上就會(huì)表現(xiàn)出不按正常的方式去生長(zhǎng)。同樣，植物的芽雖然沒(méi)有冠部，但也含有豐富的淀粉體，淀粉體也能將其內(nèi)部的無(wú)機(jī)鈣送到上側(cè)的細(xì)胞中。這說(shuō)明，無(wú)機(jī)鈣對(duì)植物生長(zhǎng)方向有著不可忽視的重要作用。

那么，既然淀粉體內(nèi)有許多無(wú)機(jī)鈣，而無(wú)機(jī)鈣又能在植物體內(nèi)來(lái)去自如，除了重力之外，又是哪一種力量使無(wú)機(jī)鈣如此方便地上下移動(dòng)呢？再后來(lái)，美國(guó)得克薩斯州立大學(xué)的研究人員斯坦利·魯通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，這是由于細(xì)胞的上端和下端之間的電荷不同，兩端電荷的不一致引起細(xì)胞極化。結(jié)果，為數(shù)眾多被極化的細(xì)胞排列在一起，總電荷就強(qiáng)得足夠吸引任何相反電荷的鈣原子，驅(qū)使它們?cè)隗w內(nèi)移動(dòng)。于是，斯坦利·魯?shù)贸鼋Y(jié)論，由于細(xì)胞的極性帶動(dòng)鈣的移動(dòng)，從而導(dǎo)致植物莖干向上伸展，而根則朝地下延伸。

到底是哪一種因素控制了植物的生長(zhǎng)方向？目前的科學(xué)研究，顯然還沒(méi)有給出一個(gè)確定的答案。揭開(kāi)植物生長(zhǎng)方向的秘密，是否會(huì)促使一項(xiàng)新技術(shù)的誕生，并且讓人類(lèi)從中受益？實(shí)則，這也正是讓植物學(xué)家們最感興趣的地方。（來(lái)源：網(wǎng)易網(wǎng)）

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