Question

为什么植物的根总是向下长而茎总是向上长

Answer 1

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！