地球是一个非常庞大的系统，其中生物圈就是一个地球的一个重要圈层，对生活在地球上的所有生物来说关系都是非常密切的。但是生物圈中存在很多奇怪的现象，如植物的根为何总是向下生长，究竟是谁在控制它？这和地球的吸引力脱不了关系，因为地球引力的存在，地球上的物体都有一种相对向下的趋势。
如果我们认真观察我们所生活的自然环境的话，我们不难发现在我们身边的植物，只要它们有根，它们的根都是向下生长的，包括可以在空气中长出粗壮的根的榕树也遵循这一条规律。从很大程度上来说，这是由于地球地心对地球表面的东西都存在一个吸引力，所以植物的根会向下生长。但是在我看来，很多植物的根之所以会向下生长，其实是和它们自身的生长需要有很大关系的。
地球上的绝大多数植物生长都需要土壤，而土壤一般都在植物下面，植物要想生存，它们的根就必须要不断地向下面的土壤里面延伸，才能获得充足的养分供给整棵树生长。一般情况下，植物露出地面的高度约高，向下延伸的深度就会越深，因为只有这样植物才能保持一个相对稳定的状态，也才能从图绕里面获取充足的养分来供给生长。
所以我们可以说植物其实也像人一样有自己独特的生活习惯，它们所有的习惯都是为了适应周围的环境，并且植物不同的部位所表现出来的生长习性也会有所不同。如植物的顶端为了向上生长，有的会有趋光的习性，而有的部位则趋水，植物各个部位不同的习性从周围的环境中获取不同的养分，这样一来植物就能拥有自己所需要的所有养分可以不断生长了。
植物的根部为什么总是向下生长，主要是由以下那一个主要的因素的影响？
这是地心引力在起作用。植物受到单方向地外界刺激之后，发生了单方向地反应，这种现象叫做"向性"。例如，叶子受到单方向阳光地照射，就朝着阳光地方向生长，使叶面与阳光垂直，这叫做"向光性"。根和茎对于地心引力地单向作用，发生向地或背地地生长，叫做"向地性"。如果把一株植物水平放置不动，经过若干天，植物地根会向下弯曲（正向地性）生长，茎向上弯曲（负向地性）生长。如果将水平放置地植株，经常地绕纵轴缓慢旋转，使周边各部位都受到等效地引力作用，把引力地单向性刺激消除，你会看到植株两端都沿水平方向生长，并不发生弯曲。??地心引力为什么会诱导根和茎发生反向的弯曲生长呢？它的机理很复杂。一种解释是：根和茎地向地性弯曲是一侧生长较快，另一侧生长较慢地结果--向生长较慢地一侧弯曲；两侧生长快慢不同与生长素的浓度不同有关；而两侧生长素浓度地不同是地心引力单向作用引起的。??生长素是一种植物激素，浓度低时促进生长，浓度高时抑制生长。根和茎的生长对生长素浓度的反应不同：生长素浓度低时促进根生长，浓度高时抑制根生长，但促进茎生长，浓度更高时则抑制茎生长。??当植株平放时，由于地心引力地作用，生长素移向下侧，茎部下侧生长素浓度高，生长比上侧快，使茎尖向上弯曲；根部下侧生长素浓度高到产生抑制的作用，生长比上侧慢，使根尖向下弯曲。这是通常引用的一种解释，实际道理可能复杂得多。??向性（向光性、向地性、向水性、向化性等）是植物在进化过程中的适应现象之一，它为农业生产提供了很大方便。由于植物地根和茎具有向地性，所以播种时可以不管种子地姿态。否则，人们只好弯腰曲背，将种子一粒一粒地正向播到土里，那可麻烦了！
植物的根总向下长，茎总向上长，其原因是什么？植物的根总是向下生长，茎总是向上生长，这主要是跟地心引力的单向作用是有联系的，所以也被叫做向地性。
植物都有属于自己的生长习性，把一株植物放在水平的地方不动，经过很多天，它的植物根会向下生长并且弯曲，这也就叫做正向地性生长，茎会向上弯曲也叫做负地性生长。植物中有一种生长素叫做植物激素，能够促进植物的生长，如果激素浓度过高，生长的速度会有所抑制。植物在生长的过程中，生长素的浓度是有着重要作用，浓度不同反应也不同，会发现生长素浓度如果特别的低，根部的生长就会促进而植物平放的时候，因为跟地心引力有关系。
生长素可能会向下侧移，并且植物的进步和侧面生长浓度过高，长得就比较快，当根部下面没有生长素会抑制生长，所以生长在上面的要比侧面的要慢，而根尖也是向下弯曲的。这些都是有科学依据的，跟植物的相对性息息相关，因为细胞中含有淀粉里面都有细胞，器当淀粉处于细胞很底处组织，就会变成横置的方向生长，而淀粉转移到新的部位，就会释放出一些营养物质，而植物的生长速度又会有所改变。
当植物的细胞里面，蛋白与钙结合之后，细胞膜上面的生长素降就会变成另外两种物质，根据同样的方式钙的生长激素穿过细胞之后，就会在组织的很底端，这样植物的向地性生长模式就开始了。而植物的相对性作用也是非常明显的，跟地心引力的方向是一样的，只有这样植物才能够深入泥土中生根发芽，耕地上的固体植物也有着一些联系，并且能从土里面吸收所需要的矿物盐和水分，很后进行阳光吸收，从而达到光合作用。
植物根系总是不断向下生长，这是什么原因呢？是否有可能被改变呢？一颗种子被种在土壤中，得到了足够的养分，它“从壳里钻出来”，开始生长，它的根挖入土壤，向下生长，它的茎挖入土壤，向上伸向天空。我们都看到了这种增长，这并不奇怪。从种子发芽的时候起，植物就知道它应该朝哪个方向生长。它不会混淆根和茎。知道根应该在地下生长，茎应该伸向天上。
到底是什么控制着植物的生长方向?科学家首先想到的当然是重力。万有引力定律是一切事物遵循的定律。植物的根在重力的作用下向下生长，这听起来是一个合理的解释。科学家们推测，如果植物的根部平放并在太空中生长，它们的根部就会水平生长。在地球上，植物的根总是向下生长的机理还没有完全解决。我们播种的种子是随机分散的，所以当植物发芽生长时，必须寻找“下”的方向，在这个过程中，植物的根会改变方向，弯曲生长，很终找到正确的方向。科学家发现，当根和茎改变方向时，植物各部分的细胞以不同的速度生长。这显然不能用引力来解释。
为了揭开植物生长方向的奥秘，美国植物生理学家弗里茨·温特在1926年进行了植物鞘族和光的反应实验，发现了与植物生长密切相关的激素生长素。植物的根和茎是向下、向上、弯曲生长的，这是由于植物组织中生长素分布不均匀造成的。事实上，生长素的作用就像人的生长激素，如果生长激素在身体不同部位的分布不均匀，也会造成生长速率的差异。
生长素的发现也引起了许多科学家的兴趣。许多科学家开始投资研究植物生长素的作用机制，希望能探索更多未知的奥秘。然而，美国植物学家迈克尔·埃文斯对植物的生长提出了不同的观点。他认为无机钙也对植物的生长方向起着重要的作用，但具体的调控机制尚不清楚。谁控制着植物的生长方向?对植物生长方向的研究也在不断深入，究竟是生长素还是无机钙还是一个未知奥秘。