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植物在太空朝什么方向生长?

2020-03-18

       地球上所有的生物种类,都受到地球引力场的作用,因而有上下方向之分。植物直立于地上,总是茎向上、根向下生长。即使人为地将植物横放,茎仍会向上弯曲、根向下弯曲生长。植物的主根表现为顺着重力的方向生长,这称为正向重性生长;它们的地上部分逆着重力的方向生长,这称为负向重性生长。

  植物在光的单侧照射下,也会表现出向光性生长。另外,植物还具有向水性、向化性等。向性运动是植物对于外界环境的适应,这种适应最有利于植物的叶接受充足的阳光照射而进行光合作用。植物的根向土壤深处生长,既有利于植株的固定,又有利于根从土壤中吸收水和养分。

  植物有非常敏感的部位感受重力方向的变化,如离根尖约1.5~2.0毫米的根冠,离茎端约10毫米的一段幼嫩组织,以及其他尚未失去生长机能的节间、胚轴、花轴等。根中感受重力方向变化最敏感的部位是根冠,去除根冠,横放的根就会失去向重性弯曲生长反应。根冠的柱细胞中含有淀粉体,有人将此淀粉体称为“平衡石”,柱细胞则被称为平衡细胞。

  飞船上,植物所处环境的重力场只有地面千分之一到十万分之一的水平。在这种微重力环境中,植物的生长就失去了重力方向的引导。如果没有其他因素如光照等单向外界因素的刺激,植物就会出现在随机方向上的生长。为了让植物有序生长,能够识别方向,科学家们研究设计了特殊的空间实验装置,将植物固定培养在基质中,让它能够按照合理的方式有序生长,以便完成它们的生命史。