在美國加利福尼亞州一片茂密的森林中，有一棵高聳入雲的北美紅杉樹，它高達115.6米，與40層樓高度相當，是目前已知的世界上最高的樹。世界上第2高的樹也在北美，是一棵高度為100.3米的花旗松。根據當前所掌握的資料，世界上超過70米高的樹木有46棵，絕大部分都生長在北美以及澳大利亞。

​我們常說“葉茂根深”，對于同種類植物而言，高度越高，根系越龐大越深。目前已知最深的樹根深達68米，是一棵位于非洲喀拉哈裡沙漠的牧羊樹。

植物紮根于土壤，借助龐大的根系起到固定植物的作用。同時，植物也通過根系吸取泥土中的水分和養料，輸送到莖葉中，并在綠葉中利用光能将水和二氧化碳轉換成有機物。為了争取更多的陽光，莖葉則努力朝向陽光的一面生長。其中，向日葵就是最典型的例子。

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植物的根為何向下生長，莖葉卻向上生長？此外，莖葉為何要向着陽光生長？在生物學上，植物的這幾種特性被稱為向地性、背地性、向光性，目前普遍的看法是由于植物生長素分布不均勻導緻的（注：1928年荷蘭科學家溫特将植物體内影響向性運動的化學物質命名為生長素）。

以植物的向光性為例，光照刺激植物的向光側産生生長素，經過橫向運輸到達植物的背光側，從而使背光側比向光側生長更快，最終使植物彎向陽光生長。

從下面一組延時攝影照片中可以明顯看出，當光線持續從植物左側照射時，在前面51個小時内，植物始終朝向陽光一側生長。

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​在第51個小時後，将光線改為從右邊照射，經過1個多小時的生長，原本向左彎曲生長的植物已經開始轉而朝向右側生長。在第58小時，植物已經完全朝向右側了。

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​不過生長素具有雙重效應，濃度過高或過低，都不利于植物生長。一般來講，最利于莖、芽、根生長的生長素濃度依次遞減。換句話說，根對生長素最敏感，莖對生長素最不敏感。在多種内外在因素影響下，近地側的生長素濃度高，植物生長快，使植物的莖向上彎曲。

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​由于植物的根對生長素最為敏感，由于多種内外因素影響，靠近地面的一側生長素濃度低于遠離地面一側，更有利于根的生長，因此根會向下彎曲，整體表現出向地性。

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​植物的根努力向下生長，使植物得以固定在土壤中，不被風雨刮倒。莖葉努力向上并向光生長，可以使植物獲得更多光照。植物的種種向性，正是植物适應環境的表現。

素材源于 Gphase ( things growing and biological processes like flowers blooming )，魔力科學小實驗編輯整理，版權歸原視頻作者。