1樓:高樓居士
張 桀植物的枝幹為什麼往上長,根卻往地下扎,或許很少有人去思考。目前,科學家希望借助空間科學,揭示植物的生長奧秘。
農民播種時,從來不會考慮種子在土壤裡的狀態,沒有人在意種子萌芽之後,為什麼根總是往下長,而莖幹卻是往上長。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?
這些問題在很長時期困擾著科學家。
達爾文也沒有找到答案
當植物長到一定的高度後,把花盆傾斜,但植株仍朝上生長。
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,演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。
2023年,美國植物生理學家弗里茨·溫特做了乙個實驗,他使植物的胚芽鞘一面受光,另一面對著無光的黑暗處。結果胚芽鞘的生長發生了有趣的變化,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化合物棗植物生長素,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布造成的。
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陽光的土壤裡萌發出來的。
重力是否為幕後的操縱者
自從溫特發現植物生長素的秘密後,很多科學家都投入到這一研究領域。他們又發現,植物根總是朝著地心引力的方向生長,通過植物生長素在根細胞裡不同的分布來實現,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布。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,並以何種方式回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。
無機鈣引起了科學家的興趣
試管裡的澱粉顆粒及澱粉沉澱物被強磁場「逼」到乙個遠離磁場的狹長地帶
不久前,美國俄亥俄州立大學的植物學家麥可·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辯別方向的呢?埃文斯解釋說,因為根冠有著極為豐富的含澱粉體的細胞,而澱粉體是一種貯存澱粉和大量無機鈣的大莢膜,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。
航天技術或許能揭開謎底
一些科學家推測,當植物細胞中的流動物質(原生質)在重力的作用下向下流動的時候,細胞壁上的壓力會相應地發生變化並產生某種訊號,來辨別哪是「上」,哪是「下」。
據悉,美國宇航局計畫近期用太空梭把植物種子送上天,希望揭開植物生長的奧秘。美國宇航局「生命/磁場」實驗的主要負責人卡爾·哈森斯坦說:「太空梭將把亞麻種子送上地球軌道,在那裡,將由計算機控制種子萌發時所需要的水與溫度。
種子在這種環境中,重力已經變得微乎其微了,同時,植物細胞中的原生質,以及澱粉顆粒的運動也將發生變化。」
植物在太空中生長已經不是新鮮的實驗,但這項實驗是植物首次在「人造重力」環境下生長的實驗。它將給植物生長環境提供人造磁場(相當於人造重力環境),細胞中的原生質將在人造磁場的影響下運動,包括澱粉顆粒也將「感覺」到這種磁力。科學家介紹說,顆粒本身並沒有磁性,但它們可以被磁化,如果把磁鐵靠近它們,它們會產生乙個微弱的磁場,科學家可以籍此來移動澱粉顆粒。
科學家指出,研究澱粉顆粒在不同環境下的運動狀態可能有助於揭開種子萌發方向的秘密。
摘自《大眾科技報》
2樓:匿名使用者
不同的植物不一樣的
有些是風向
有些還是根據水源來決定生長方向
大多是太陽改變生長方向
3樓:
植物總是豎直上下生長,當你有意識地將植物的頭壓倒時,過一段時間它又要不屈不撓的向上生長,有人說這是植物一種精神,是的,它是植物的一種天性,是地球環境造成的結果。關於植物的生長方向問題,在當今的科學中會有正確的理解,特別是生物學家一定會有自己的理論完全解釋這個問題,一定會說是由於光線的照射,某一種物質分布到的另一邊,才迫使植物向另乙個方向生長的。是的,植物學家找到的是乙個巨集觀的植物生長現象,事實上有另一物質的本質微觀理解,是這種物質的基本粒子起到了關鍵性的作用,只有站在這個物質高度上,才能完全理解植物的生長。
關於這個問題說的簡單一些,由於物質的存在都是要不斷地吸收環境中的光子資訊,同時發出具有自己的特徵的光子資訊,才能將自己的物質質量表達給自然界,植物的生長也是要具有這個道理,特別是植物的生長方向問題,哪一方向到來的光子資訊能量密度大,它就會在哪一方向上,單位時間內吸收的光子資訊能量多,在單位時間內流在物質內的光子資訊就多,也就是表現為植物在這個方向上長的比較快,巨集觀上就是向這個方向生長。地球上的植物只所以豎直上下生長,就說明了地球表面上的光子資訊各向是雜亂無章運動,但是存在乙個總體流向問題,是豎直上下,才使地球上的物體所受重力是豎直向下,地球上的植物是上下生長,當你將植物的頭壓倒時,它又會豎直上下生長,只有在太陽光的照射下,改變了當地的光子資訊的總體流向方向,才能將植物的生長方向改變,這就是人們常說的太陽光將植物拉窗戶外面了。事實上當你在植物旁邊放乙個大大的物體的時候,由於物質都能不同程度地發出光子資訊,同樣能改變植物周圍的光子資訊能量方向,也能多多少少改變植物的生長方向。
天下之大,無奇不有,總有某乙個地方,地球的表面的光子資訊能量流方向不是豎直上下,而是大角度的偏向一邊。在地球上,關於這一特性的最具有代表性的區域是,美國奧勒岡州格蘭特地區,有乙個「奧勒岡旋轉」,那裡有一座古老陳舊的木屋,有一種神秘的力量,將你往小木屋中心拉,其周邊的植物生長都是斜著向上生長,這說明「奧勒岡旋渦」是這裡的光子資訊與其它地方的不同,根本不同點,就是這時的光子流方向不同,這裡存在乙個光子流旋渦,光子流的總體流向不是豎直下下,而是大角度偏向地心,使植物的生長方向與其它地方的植物生長方向不同,讓科學家們苦費心機。事實上這裡的地磁場也會與其它地方的不同,就是在地磁場方向怪異的其它地方,地磁場偏角也會存在偏大,植物的生長方向都會產生偏向問題,特別是,各種金屬礦產豐富的區域,容易出現這種植物生長的奇異現象,只是由於這種現象不太明顯,沒有引起人們的注意。
說的明確一點,植物只所有具有向上生長的特性,是由於當地光子資訊流向的原因,既然植物在微觀的機制下生長了,人們總能找到對應的巨集觀機制。
4樓:
最關鍵是萬有引力定律!!
植物生長方向有什麼特性?
5樓:廣西師範大學出版社
把一塊在來
地下室發芽的土自豆,種
在有潮濕泥bai土的花盆中du。將其放入乙隻zhi鞋盒的一角,然後在鞋dao盒的另一端剪乙個圓孔。鞋盒裡面再貼兩道隔牆,各留下乙個小空隙。
把鞋盒蓋上,放在靠近窗子的地方。幾天以後,土豆芽就會通過這座黑暗的迷宮找到光線的出口。
[原理]:植物均有對光線敏感的細胞,指揮植物的生長方向。即使進入鞋盒的光線十分微弱,也能使土豆芽彎彎曲曲地朝著有光的方向生長,但其顏色卻是蒼白的,因為它在黑暗中無法生成對其生長極其重要的葉綠素。
光照會對植物生長方向有影響嗎?
6樓:匿名使用者
當然。光照會影響生長素的分布,而這種分布的不同會引起不同部位的組織以不同的速度生長,結果就是植物生長有向光性。
7樓:匿名使用者
會生長素在bai擴充套件的幼du嫩葉片和頂端分生組織zhi中合成,通過韌皮
dao部的長距離運內輸,自上而下地向容基部積累。根部也能生產生長素,自下而上運輸。植物體內的生長素是由色氨酸通過一系列中間產物而形成的。
其主要途徑是通過吲哚乙醛。吲哚乙醛可以由色氨酸先氧化脫氨成為吲哚丙酮酸後脫羧而成,也可以由色氨酸先脫羧成為色胺後氧化脫氨而形成。然後吲哚乙醛再氧化成吲哚乙酸。
另一條可能的合成途徑是色氨酸通過吲哚乙腈轉變為吲哚乙酸。
在植物體內吲哚乙酸可與其它物質結合而失去活性,如與天冬氨酸結合為吲哚乙醯天冬氨酸,與肌醇結合成吲哚乙酸肌醇,與葡萄糖結合成葡萄糖苷,與蛋白質結合成吲哚乙酸-蛋白質絡合物等。結合態吲哚乙酸常可佔植物體內吲哚乙酸的50~90%,可能是生長素在植物組織中的一種儲藏形式,它們經水解可以產生游離吲哚乙酸。
8樓:瓴頤
會,因為植物生長素會因為光照而分布不均勻,不同的生長素對植物不同部位的作用不用,所以導致植物有向光性
植物生長方向和纏繞方向有什麼關係
9樓:景愛呀
植物的莖根據生長方式可以分為:直立莖、纏繞莖、攀緣莖和匍匐莖。纏繞莖是指莖本身纏繞於其他的支柱上公升,纏繞的方向有左旋(逆時針方向),如:
牽牛、馬兜鈴和菜豆等;有右旋(順時針方向),如:忍冬等;有的可以左右旋的,稱中性纏繞莖。植物的生長由植物生長素決定的。
擴充套件資料:
芽的生長方向受到在限定的參考區域內環境光強的影響。環境光強的計算假定當前點光強的大小與當前點與目標點的距離平方成反比,此外還考慮參考範圍內的障礙物對光線的遮擋效果,對障礙物產生陰影下的點進行光強修正。由此得到的光強向量用於確定該芽的生長方向和生長速度。
植物細胞的最外部是細胞壁,細胞若要伸長生長即增加其體積,細胞壁就必須相應擴大。細胞壁要擴大,就首先需要軟化與鬆弛,使細胞壁可塑性加大,同時合成新的細胞壁物質,並增加原生質。
實驗證明,用生長素處理燕麥胚芽鞘,可增加細胞壁可塑性,而且在不同濃度的生長素影響下,其可塑性變化和生長的增加幅度很接近,這說明生長素所誘導的生長是通過細胞壁可塑性的增加而實現的。
生長素促進細胞壁可塑性增加,並非單純的物理變化,而是代謝活動的結果。因為,生長素對死細胞的可塑性變化無效;在缺氧或呼吸抑制劑存在的條件下,可以抑制生長素誘導細胞壁可塑性的變化。
達爾文的實驗過程:
1、胚芽鞘受到單側光照射。現象為:彎向光源生長。
2、切去胚芽鞘的頂端。現象為:胚芽鞘既不生長,也不彎曲。
3、用錫箔小帽罩住胚芽鞘的頂端。現象為:胚芽鞘直立生長。
4、用錫箔套住胚芽鞘尖端下面一段,單側光照射胚芽鞘尖端。現象為:胚芽仍然彎向光源生長。
總體達爾文的推論為:胚芽鞘尖端感受單側光刺激後,就向下面的伸長區傳遞某種「影響」,造成伸長區背光面比向光面生長快。
植物的生長過程,植物生長過程 植物生長過程有什麼
1 萌芽期 將植物種子播種在土壤中,為其提供充足的水分,乙個月後種子就會長出幼芽。2 生長期 進入生長期後,植株開始長出主根 莖葉。3 硬化期 此時為植物提供氮肥,可以促進其生長,讓幼苗盡快生長成熟,枝幹逐漸硬化。1 萌芽期 植物生長的第乙個階段為萌芽期,此時種子處於休眠期,將其埋入土壤中,並澆灌水...
植物的生長規律,植物的生長過程
玄漠千霞 植物葉片大多數是深色 例如綠色 藍色等 深色的葉片吸收光和熱的本領較強 植物通過光合作用可產生澱粉 脂肪 蛋白質等有機物,實現光能轉化為化學能,這正好符合能量守恆定律 植物的根具有向地生長的特性。這是植物對重力發生的反應 土壤中礦物質營養成分必須溶於水後才能被根吸收,這就是擴散現象 有些植...
植物生長過程,植物的生長過程
植物葉片大多數是深色 例如綠色 藍色等 深色的葉片吸收光和熱的本領較強 植物通過光合作用可產生澱粉 脂肪 蛋白質等有機物,實現光能轉化為化學能,這正好符合能量守恆定律 植物的根具有向地生長的特性。這是植物對重力發生的反應 土壤中礦物質營養成分必須溶於水後才能被根吸收,這就是擴散現象 有些植物的花瓣內...