植物不能倒着长

植物的根总是向下长，芽总是向上长的。能不能倒过来，叫根向上长，芽向下生长呢？现在我们可以设计这样一个很简单的实验：挑选四粒好玉米种子，用水浸泡四个小时后，平放在洗干净的培养皿底部，每粒种子的尖头都向着中心部位，分上下左右四个方位摆好。
      把一张吸水纸剪成圆片，直径要和培养皿的直径相等，盖在种子上面。再找一些脱脂棉，用水浸湿了，铺在吸水纸上面，使皿盖能压住棉花（同时能把四粒种子固定住）。盖好盖以后，把皿放倒，种子分别处在上下左右四个方位，并写个“上”字作为标记。然后，把皿用一点粘土固定在木板上。把这套装置放在室内25摄氏度左右的地方。如果棉花干了，可以打开皿盖，加些水。一定注意不能改变皿的方位，有“上”字的那边永远向上。
      三五天以后，从皿底就可以看到种子发芽了。上面那粒种子向正常的方向发芽；下面那粒种子的发芽方向颠倒了——芽向下长，根向上长；另外两粒种子向横的方向发芽。但是，过了几天，又出现新的变化：左右和下面那三粒种子的芽和根开始拐弯，芽拐了个弯向上生长，根弯过向下生长了。
      通过化学分析知道，这个现象说明植物的生长是受生长素调节的，而生长素的分布受重力的影响。当植株横放的时候，幼芽的尖端下方分布的生长素比较多，那么下方的生长速度就快，因而幼芽就向上弯曲了。这样看，芽总是背着重力的方向，向上生长，这就叫芽的背地性。幼根的尖端下方分布的生长素也比较多。根对生长素要比芽更敏感。过量的生长素反而会抑制细胞的分裂，使根的生长速度变慢。这样，在根尖上方生长素分布比较少的地方，反而生长得快。
      幼根总是朝着重力的方向，向下生长，这就叫做根的向地性。经过研究，知道根和芽对重力最敏感而发生弯曲的部位，只限于尖端的一小部分。玉米种子刚发芽的时候，你把它的根和芽的最尖端都切掉。看看结果会怎么样？人们发现地球引力不仅对于植物生长发育的方向有影响，而且对开花结果也有一定影响。实验证明横向的枝条开花结果多，人们用苹果树做试验，使苹果树的枝条横向生长，结果比一般苹果枝条上的花开得多、开得早。
       重力影响植物生长的方向是怎么被人们发现的呢？1806年，植物学家赖德在研究植物的时候发现，种子无论放在什么位置上，发芽的时候，幼根必然向地心弯曲，而幼芽则向相反的方向伸去即背着地心的方向生长。他认为这是由于地心引力作用的结果。后来，他精心设计了一个很有名的实验，进一步研究地心引力对幼芽是不是有这个影响。他把发芽的种子放在一个直立旋转的轮盘边缘上面，使根放射状地向着各个不同的方向。
      结果看到不同方向上种子的根都朝轮盘外生长，而幼芽都朝轮盘中心生长。这就证明了幼根是朝力的方向（离心力的作用方向是向外的）生长的，而幼芽是背着离心力的作用方向生长的。后来，他又把轮盘横着放，并且控制旋转的速度，观察离心力跟重力（即地心引力）的相互影响。他发现，离心力可以减弱重力的作用。当离心力达到一定程度的时候重力作用就没有了，根就向轮盘外生长。以后，有不少学者重复了赖德的实验。他们是这样设计的：把花盘横放的时候，幼芽就背着重力方向向上弯曲。
      如果把横放的花盆用个动力带动，以慢速旋转的时候，幼芽就正直向前生长，不再弯曲。这个实验也证明了植物横放时，芽还是要背地心生长的，但是横放的植物被转动的话，就可以抵消重力的作用，根向外长，芽向中央长。