科技领域新突破（四）

植物分辨上下新学说
植物怎样分辨上下？如何知道枝芽要朝天空长而根要往土里钻？通常的认识是，淀粉粒是植物细胞不断用糖建起的小能源储备通过向底部下落而为细胞指明方向。康奈尔大学植物生物学家兰迪·韦恩说：“这是不可能的。”首先。他计算降落的淀粉粒撞击细胞膜所释放的能量几乎不足以触发细胞的反应；淀粉粒的重量个够。其次，某些植物没有淀粉粒，但似乎完全能够感觉重力。
韦恩用一种叫做珊瑚轮藻进藻进行了试验。这种轮藻由于细胞大而且垂直延伸（长约１英寸或１英寸以上），因而是普遍用来作试验的一种植物。这种轮藻的细胞像大多数植物的细胞那阵，可以在细胞膜里组成一个球形，把粘性的细性胞质和内部的细胞核色起来，细胞本身又包在较坚硬的细胞壁里，由蛋白质把细胞和细胞壁联系起来。
韦恩及其同事提出，这种联系是这种轮藻感觉重力的关键。根据他们的新学说，不是淀粉粒的重量落到细胞膜上，而是与细胞膜粘在一起的细胞质的重量落到细胞壁上，使细胞能够分辨上下。下落的球形拉紧上面的蛋白质系带，并且压迫下面的蛋白质系带。韦恩把这种轮藻细胞浸泡在比细胞质稠密的溶液里，从而造成球形向上漂浮和压迫上部而不是下部的系带时，细胞的方向感也停留在头部。
韦恩认为，蛋白质系带拉直和受压打开和关闭细胞膜内的通道，从而调节进出细胞的钙流，钙的浓度反过来又调节细胞质的循环，从而调节细胞的细胞器和养分的分配。它以某种尚未被认识的复杂方式，可以决定细胞是向上长还是向下长。
虽然韦恩还没有对高等植物进行试验，但是他深信将会证明它们也具有同样的感觉重力的机制。他认为，他的研究成果的实际应用是在高等植物方面。