六、植物如何知道身在何處 運動激素

20世紀初，丹麥植物生理學家彼得·博伊森-延森擴展了達爾文的向光性實驗。和達爾文一樣，他切掉了燕麥幼苗的莖尖，但在把莖尖放回到植株的殘樁上之前，他做了件不同尋常，卻又極為睿智的事情。他在殘樁和莖尖之間放置了薄薄的一片明膠或一小片玻璃。當他用側面光照射這些植株時，放了明膠薄片的植株向光彎曲，而放了玻璃片的植株則筆直生長。博伊森-延森意識到來自植株莖尖的彎曲信號一定可溶於水，因為它顯然能夠穿過明膠，卻不能穿過玻璃。然而，博伊森-延森並不知道是什麼化學物質從莖尖向下行進到莖中段，並讓它彎曲。

20世紀30年代早期，科學家終於確認了這種從莖尖出發穿過明膠向下到達莖中段的促進生長的化學物質，把它叫作生長素（英文auxin，由古希臘語「增加」一詞派生而來）。雖然植物有多種多樣的激素，但沒有哪一種像生長素一樣在如此眾多的生理過程和活動中都廣泛發揮作用。生長素的功能之一是讓細胞增加其長度。光引發生長素積聚在陰暗的一側，導致莖只有其暗側伸長，於是莖就向光彎曲。重力使生長素出現在根的「上側」和莖葉的「下側」，這分別導致根的向下生長和莖葉的向上生長。雖然不同的刺|激會激活不同的植物感覺，但是植物的很多感覺系統最終都會歸結到生長素這種運動激素上面來。

倒置的蠶豆根對重力做出反應的方式，窗檯花箱裡的鬱金香向太陽運動的方式，以及菟絲子悄悄溜近鄰近的番茄的方式都是相似的：植物感到了環境中的某種變化（重力、光或氣味），因回應刺|激而彎曲。刺|激是多樣的，反應卻是相似的——向一個特定的方向生長。就植物如何感知重力（以及光和氣味）而言，我們已經說得很多了，但我們還沒有探究這種感覺資訊是如何讓植物生長和彎曲的。讓我們重新看一下第一章提到的達爾文|做的向光性實驗。實驗表明虉草幼苗的莖尖「看到」了光，把這一資訊傳遞給莖中段，以便讓莖中段能向光彎曲。類似地，根冠也「感到」了重力，然後把資訊沿根向上傳遞，誘導植物向下生長；而菟絲子也是嗅到了番茄的氣味，然後才向著番茄生長。