文章插图
生长在植物方面赫胥黎收集了四种植物根茎重量增长时的相对关係(图4) 。可以看出,这几种植物茎重的对数与根重的对数之间，也成很好的线性关係 。不同种植物之间的差异在于直线的斜率不同 。棉花和豌豆的斜率接近于1,也就是说茎、根比随植株增大几乎不变 。但胡萝蔔与芜菁则明显地小于1 。那是因为随着植株的生长,它们的根变得肥大，成为贮藏器官，在后期大大超过了根只作为吸收器官时所占的比例 。相应地，茎所占的比重就越来越小 。生长与发育生长（growth) 是指细胞增殖、增大和细胞质增加，表现为组织、器官、身体各部分乃至全身的大小、长短、重量增加和身体成分的变化，属量变 。发育(development)是指细胞、组织的分化及功能的不断完善，心理、智力的发展和运动技能的获得，属质变 。生长发育结束时个体达到成熟（maturity),形态、功能全面达到成人水平，各器官、系统功能基本完善，骨骼钙化完成，性器官具有繁殖子代的能力 。生长和发育虽有不同的概念和内涵，但在整个生长发育过程中，伴随形态的逐渐增大，重量逐渐增加，必然表现为功能的分化和增强，而器官的功能完善又须在生长达到一定程度时才能实现 。有些场合，这两个词可互相替代，如可将“身高生长”说成“身高发育”，但在另一些场合不能替代，如“性发育”不能说成“性生长” 。在多数情况下，在发育的同时，生长也在进行 。如哺乳动物从受精卵发育到初生的幼仔，在器官发生和发育的同时，胎儿身体及其多数器官也不断增加体积和重量 。植物苗端在花芽分化发端以后，不断分化出花器官，同时整个苗端的体积也增大 。还有一些发育过程表现为器官的加速生长，如人在青春期性器官的生长 。也有些情况下生长很快，而没有什幺新器官发生，形态上也很少有质的变化 。如竹子出笋后的一段时期，和小麦拔节期中，株高变化极大，而并不增加新的器官 。还有一些情况，在发育时某些器官缩小或消失，即生长量为负的 。如蝌蚪和人的胚胎的尾巴，在发育时逐渐缩小，以至消失 。另一些情况如鸟蛋孵化和昆虫蛹的变态过程中，一部分器官的发生和生长，完全靠消耗身体的另一些部分的物质,并不从外界得到营养补充,个体的总重只减小，不增加 。一般说，生物的生长和发育两种过程，都是由其遗传信息控制的 。生长的进程和其结果──长成的生物体的形态──一样，可以作为表征一个生物种的特性 。儘管植物的生长速率随环境变化的範围比动物大得多，光照、水分、无机营养条件的差别，可以造成生长速度以及最后植株大小、器官数目上的巨大差异，但每个植物种的遗传特性仍在其细胞、组织、器官的水平上明白无误地表现出来 。如叶子的形状和排列方式，就很少受环境条件变化的影响 。环境条件营养物质供应不足，生长速度就会降低 。植物由于靠光合作用提供有机营养，所以受光量的多少也通过对光合作用的影响而影响生长速度 。由于生物所需的营养物质种类繁多，各种不同营养物质缺乏程度不同，不仅影响生物总的生长速度，而且还影响生物各部分之间的相对生长，严重时可造成畸形的个体 。物理条件温度对生长的影响特别大 。因为生长的基本过程，各种生活物质的合成，涉及一系列生化反应，其速度都随温度的上升而增长 。鸟类和哺乳动物，因为有了体温调节的机能，所以受环境温度差异的影响较小 。某些信息植物中生长受环境中某些信息的影响特别明显，如光形态发生效应 。虽然这些信息也是通过能量或物质来传递的，但其影响主要不决定于能量的大小或物质的多少,而决定于能量或物质的特定样式,区分信息与物质和能量的不同效应非常重要，特别是同一外界条件兼起2种或3种作用时 。例如光照对植物的生长，既通过光合作用提供生长所需的有机物而加速生长，又能抑制茎的伸长，还通过照射方向影响茎的弯曲（见植物运动） 。此外日照长短还会影响开花，因而间接影响营养生长 。体内调节生物体各部分的生长速率之间成一定的数量关係 。特别是植物在由于环境条件不同而生长量变化幅度极大时,仍然维持这种数量关係,表明各部分间有相互制约的调节机理 。这种相互制约，有的是营养性的 。例如植物的根系和地上部，分别通过对水分和矿质营养物质的供应和光合产物的供应，来影响对方的生长速率 。植物体中还有专门调节生长速率的激素（见植物激素） 。动物也有调节生长的激素，如人脑下垂体分泌的生长激素以及甲状腺素都对生长有调节作用 。性激素对性器官和表现第二性徵的器官的生长，也有显着的影响 。异常生长再生再生是指生物个体的一部分被损坏或丧失的情况下，重新长出的现象，是生物体使其自身回到正常状态的一种自动调节本领 。肿瘤生物还会发生其他的异常生长，如动植物的肿瘤、植物的虫瘿等，则是偏离正常状态的生长 。如果异常生长达到一定限度后稳定下来，则生物体仍能继续生存 。如果没有限度，最后势必把生物体的营养耗尽,或破坏生物体的主要机能,那就是恶性肿瘤 。恶性肿瘤的基本特点之一，是其细胞的生长失去了控制 。正常的细胞为什幺和怎样从有控制的生长转到无控制的生长，变成肿瘤细胞，是一个待解决的问题 。值得注意的是，植物的细胞或组织从活体上切下来，在人工培养基上培养以后，也会产生其生长不受控制的愈伤组织 。愈伤组织没有定形，失去了原来植物种的生长特点 。这种无定形组织在特定的条件下，又可长成有定形的根、茎、叶，以至完整的植株 。这表明植物的全部遗传性，包括控制生长速率及生长方式的那些遗传特性，其信息在愈伤组织内并未丢失，只是不起调节生长的作用而已 。需要经过一定的信息来启动，才能使遗传信息重新陆续表达出来 。