植物为什么会向着光的方向生长？

  对高等植物而言，向光性主要指植物地上部分茎叶的正向光性。以前认为根没有向性反应，然而近年来以拟南芥为研究材料，发现根有负向光性我们用透明容器(如玻璃缸)水培刚萌发的水稻等，并以单侧光照射根，也观察到根具有负向光性，即种子根向背光的一面倾斜生长(与水平面夹角约60°）植物的向光性以嫩茎尖、胚芽鞘和暗处生长的幼苗最为敏感。  生长旺盛的向日葵、棉花等植物的茎端还能随太阳而转动。燕麦、小麦、玉米等禾本科植物的黄化苗以及豌豆、向日葵的上下胚轴，都常用作向光性的研究材料。向光性是植物的一种生态反应，如茎叶的向光性，能使叶子尽量处于吸收光能的最适位置进行光合作用。对向光性起主要作用的光是420～480nm的蓝光，其峰值在445nm左右，其次是360～380nm紫外光，峰值约在370nm。  从作用光谱推测，其光敏受体为蓝光受体。传统的观点认为，植物的向光性反应是由于生长素浓度的差异分布而引起的。温特(1928)用生物测定法显示生长素活性的分布比率为向光面32%，背光面68%(相对比值为27∶57，）这个假说认为，植物向光性是由于光照下生长素自顶端向背光侧运输，使背光侧的生长素浓度高于向光侧而生长较快，导致茎叶向光弯曲。  。

  为什么向日葵总是追踪太阳？植物的根为什么只朝地下生长？这些有趣而新奇的问题，就属于现代植物行为学的范畴，它是一个奥秘无穷的科研领域，吸取许多植物学家追求探索，设法解开其中的谜底。花儿生长向太阳，它为什么向阳，其中却大有文章。  向日葵是这类植物中最有代表性的，它受到体内生长激素的控制，所以追踪太阳。清晨，旭日东升，向日葵花盘下茎干里的植物生长因素集中在西面背光一面，并且刺激背光一面的细胞迅速繁殖。于是背光一面比向光一面长得快，整个花盘朝着太阳方向弯曲。  随着太阳在空中的移动，植物生长素在茎里不断地背着阳光移动，象是跟太阳捉迷藏似的，这样向日葵就老跟着太阳转。这种性质在植物学上叫做“向光性”。许多植物叶子都具有跟向日葵一样的习性，也向着太阳，着可称“正向光性”。在研究植物向阳生长时，人们发现许多向阳植物的地下部分虽然照不到阳光，但也能对光作出反应。  这个令人迷惑的问题长期以来一直无人能够理解，直到最近科学家才发现植物的身体能传导光线，就像光导纤维能把光传到恰当部位一样。照射到植物地面部分的阳光，可以通过植物身体的基干，向植物体的其他方向传去。在追踪太阳的植物中，更有意思的也许是缠绕植物。  比如牵牛花，它盘绕在竹竿上的细茎全部沿逆时针方向右旋着朝上攀登。而另一种缠绕植物蛇麻藤则恰恰相反，以顺时针方向左旋着向上生长。它们为什么会这样呢？迄今为止还没有肯定的答案。不过，有个科学家提出了一个有趣的假设，他推断这类缠绕植物的祖先，一类生长在北半球，另一类生长在南半球。  植物茎为了跟踪东升西落的太阳，久而久之，就形成了各自的旋转，方向正好相反。如果这种说法正确的话，那么照此推论，一些起源于赤道附近的缠绕植物就不可能有固定的缠绕方向。后来，人们真的发现了左右旋转都可以的中性植物，它起源于阿根廷，靠近赤道的地区。  看来，这个假设已经在渐渐被事实证实。好多年前，曾有人提出一个古怪的问题，植物的根为什么只朝地下生长？这个问题看似简单，可再仔细回答还不容易。最近，几位美国科学家为解答这个问题对莴苣的幼苗进行了专门的研究。他们发现，植物根冠的细胞壁上积着大量的钙，尤其在根冠的中央，密度最大。  因此，他们认为，除了地球重力场的影响外，钙对控制植物的根向地下生长起着至关重要的作用。科学家认为，不仅人和动物知道上下左右、东西南北，植物也具有定向能力。有一种莴苣植物，它的叶面总是和地面垂直，而且无一例外地朝南北方向，人们因而把它称为“指南针植物”。  指南针植物的叶子为什么会有这种独特习性呢？有两位植物学家发现，指南针植物只要一蔗阴，叶片的指南特性就会消失。因此他们断定叶片指南特性和阳光密切相关。后来，他们又进一步发现叶片指南特性对植物很有利，因为中午阳光最强烈，垂直叶片的受光面积小，能大大减少水分的蒸发。  而在清晨和傍，叶片又可以在耗水少的情况下得到较好的生长。生物界是多么奇妙啊！它永远都不会画上句号，永远都需要一代一代的人不断探索与追求。我们要寻找生物界的奥秘，必需从现在开始，努力探索，努力追求！。

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