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为什么植物的根总是向下长,而茎总是向上长

时间:2021-01-21 12:06:53

为什么植物的根总是向下长,而茎总是向上长

种子撒在地里是横七竖八的,但是,为什么根都是向地下长,芽总是向地上长呢?

原来,这是地心引力在起作用。植物受到单方向的外界刺激之后,发生了单方向的反应,这种现象叫做“向性”。例如,叶子受到单方向阳光的照射,就朝着阳光的方向生长,使叶面与阳光垂直,这叫做“向光性”。根和茎对于地心引力的单向作用,发生向地或背地的生长,叫做“向地性”。

如果把一株植物水平放置不动,经过若干天,植物的根会向下弯曲(正向地性)生长,茎向上弯曲(负向地性)生长。如果将水平放置的植株,经常地绕纵轴缓慢旋转,使周边各部位都受到等效的引力作用,把引力的单向性刺激消除掉,你会看到植株两端都沿水平方向生长,并不发生弯曲。

地心引力为什么会诱导根和茎发生反向的弯曲生长呢?它的机理很复杂。一种解释是:根和茎的向地性弯曲是一侧生长较快、另一侧生长较慢的结果——向生长较慢的一侧弯曲,两侧生长快慢不同与生长素的浓度不同有关,而两侧生长素浓度的不同又是因地心引力单向作用引起的。

生长素是一种植物激素,浓度低时促进生长,浓度高时抑制生长。根和茎的生长对生长素浓度的反应不同:生长素浓度低时促进根生长,浓度高时抑制根生长,但却促进茎生长,浓度更高时则抑制茎生长。

当植株平放时,由于地心引力的作用,生长素移向下侧,茎部下侧生长素浓度高,生长比上侧快,使茎尖向上弯曲;根部下侧生长素浓度高到产生抑制的作用时,生长比上侧慢,使根尖向下弯曲。这只是通常引用的一种解释,实际上道理可能复杂得多。

向性(向光性、向地性、向水性、向化性等)是植物在进化过程中的适应现象之一,它为农业生产提供了很大方便。由于植物的根和茎具有向地性,所以播种时可以不管种子的姿态。否则,人们只好弯腰曲背,将种子一粒一粒地正向插到土里了!

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