說道植物，基本上它們都有線粒體，會進行光合作用，而樹木就是最具有代表性的了，樹木基本上都是朝著有太陽的一面生長，在不斷向上生長中展現了勃勃生機，不過，世界上的樹千姿百態，有的像白楊樹一樣挺拔，有的像龍爪槐一樣蒼虬，有的像垂柳一樣飄逸，有的像油松一樣堅韌。它們的的枝條也是或彎或直，或纖柔或堅硬，究竟是什么原因給了樹木不同的造型，一起來看看這頂天植物的成長史吧!
一切為了光
除了少數的像重寄生這樣的寄生植物，以及像天麻這樣的附生植物，絕大多數植物都對陽光充滿了向往。沒辦法，陽光可是事關填飽它們肚皮的大事兒，一點都馬虎不得。雖說，太陽光每時每刻都在為地球提供光能和熱能，但是要想從中分一杯羹卻絕非易事。可能有同學會說，太陽光到處都是，哪有那么困難啊。
如果你還體會不到這種競爭的殘酷，一定要去雨林中感受一下光的珍貴。走進濃密的原始雨林，你的第一感覺絕對不是生機盎然，迎接你的是黑暗，一種近乎無邊的黑暗，仿佛突然被扔進了一間只有門縫透光的黑屋子。在這樣的森林里，我們甚至要把葉子湊近鼻尖，才能看見它們的真容。西雙版納雨林樹冠層的輻射量為158.92瓦/平方米，而地面上的輻射只有12瓦/平方米。在這樣陰暗的地面，只有苔蘚和部分蕨類能夠好好生長，所以，在原始森林中看到遍地鮮花，完全就是臆想了。為了獲得更多的陽光，植物們只有向上長高拼個頭了。柚木可以達到40米，望天樹的可以達到60米，而生活在北美太平洋沿岸的巨杉樹可以輕松達到80米。這就是競爭光的世界。所以，森林中大樹都在筆直地向上生長。
如果光照充足，大樹們就是另一個模樣了。在非洲草原上，大樹高不過10米，很少有大樹憨憨地直沖云霄，而是像一把把張開的大傘，盡可能地吸收太陽的光芒。因為在這里，樹木之間很少出現摩肩接踵的情況，只要長得比草高，就可以享受陽光了。
問題是，大樹們是如何知道該向上生長，又是如何知道該撐開樹冠大傘的呢?
控制生長的激素
對光的向往，讓植物有了對光的敏感。這么說似乎不大對，準確的說法是，那些對光照不敏感的植物全都死掉了。在這里不得不提到一些經典的實驗，早在1881年，達爾文就研究過植物為何向光生長，植物幼芽不出意外地彎向了光源。1928年，荷蘭植物學家溫特(Frits Warmolt Went)把一盆燕麥苗關在小黑屋里，經過一段時間之后，在一側用特殊的光照射它們，結果這些燕麥苗向著光彎曲了，通過分析發現，向光一側的生長素減少了，而背光一側的生長素增多了，所以背光方向的細胞分裂地更快，于是燕麥芽就彎向了光照方向。
實際上，生長素在很大程度上決定了植物生長方向。不光是光照的方向，同時還有莖桿指向天空的方向。有一種學說認為，當植物處于重力環境下時，其中的帶電物質會因為重力而分布，它們的不同部位會產生電勢差。在這種電的吸引下，生長素也會集中在靠近地面的部位，這樣以來，向地一側的細胞就會比背地一側的細胞分裂迅速。你可以想象，不斷地再路基底部墊土，最終的結果你就是形成了沖向天空的小土包。結果，就是莖桿努力地離開地面，向著天空生長了。
不過，植物的感受系統似乎并不這么簡單。
細胞中的平衡石
我們在建筑工地上經常會用到一種工具，把一根繩子系在鉛墜上，然后拎起繩子讓鉛墜自然下垂，就能知道墻體是不是跟地面垂直了。這就是一個簡單的測量重力方向的工具。其實，植物體內也有類似的“鉛墜”。
雖然植物細胞中裝不下大鉛墜，但是植物細胞中確實有很多可以感受到地球引力的“重物”——淀粉粒就是其中之一。在植物細胞中，絕大部分空間被細胞質和液泡(細胞液)占據著，這些結構的含水量極高，密度自然也不高。相比之下，其中的淀粉顆粒就重多了。雖然葡萄糖才是生命的通用能源，但是一般來說，植物細胞中都會以淀粉的形式為自己儲存一些養料，就像我們人體會貯藏糖原和脂肪一樣。當光合作用供給不足的時候，植物才會開始吃老本，消耗淀粉儲備。于是，這些積累下來的淀粉粒就會慢慢積累起來，并沉積到細胞的下部。植物細胞膜和會感受到淀粉粒的壓力，細胞膜上的鈣離子通道被打開。在經過一系列復雜的“細胞通訊”之后，鈣的信號變成了生長素的運輸，那些源源不斷運進細胞的生長素促進了細胞的生長。于是，植物就能辨別出重力的方向，向上生長了。
但是，植物細胞并不像動物細胞那樣是一團團軟軟的細胞膜和原生質體，它們都有堅挺的細胞壁，這些細胞壁究竟那兒該厚，哪兒該薄，就不是簡單的淀粉顆�？梢钥刂频牧肆恕�
纖細的感受骨架
實際上，細胞中的淀粉粒“鉛墜”真的是綁在一些絲線上的，這些神秘的絲線就細胞中的微絲和微管結構。雖然，看起來細胞就是一個大口袋，里面混裝了很多細胞質，細胞液和細胞器，但是，它們的分布真的是有規則的。試想那些產生能量線粒體和產生蛋白質的內質網成天跑來跑去，亂成一鍋粥，勢必降低工作效率，可不是什么好事兒。所以這些細胞器是被一些叫微絲和微管的結構固定在一定的位置上。附帶說一下，很多微管還承擔著細胞內物質運輸高速公路的重任，特殊的運輸蛋白質扛著裝載了胰島素，氨基酸之類物質的囊泡在這些高速公路上飛馳。
我們回過頭來看，除了細胞器，有有很多淀粉粒也被捆綁在這些細胞骨架之上，于是整個細胞都能感受重力的影響，從而讓細胞把纖維素裝到合適的位置上去。而在失重試驗中，科學家發現纖維素的裝配和排列方式完全混亂了，細胞壁的厚度和延展性都會收到影響。在這個過程中，微管組成的細胞骨架可能發揮了很重要的作用。
雖然對重力的感受決定了所有樹木向太陽，但是究竟是不是撐開樹冠，如何撐開樹冠還是問題。
為什么不分叉
仔細觀察一下身邊的大樹，就會發現它們分叉的方式還真是不一樣。
像白楊樹和雪松這樣的大樹會一直向上生長，旁邊的枝枝杈杈似乎都裝飾物，根本會不會影響主干直沖云霄。這種有一條主干，然后在主干上次序分枝的方式叫單軸分枝。一般來說，那些巨型樹木都遵循這種分枝方式，像巨杉，銀杏，山毛櫸皆是如此。
而像蘋果，桃子，櫻桃樹這樣的樹木，它們主軸就不給力了。在生長到一定程度的時候，頂芽生長就會停止，在其下方的一個側芽會取代頂芽的地位，繼續生長，過段時間之后又會被新的側芽所替代。于是，長成了一個樹冠龐大，但是個頭比較低矮的樹了。
之所以有這樣不同分枝方式，主要是由頂芽分泌的生長素和根部分布的細胞分裂素決定的。也許有同學會問，生長素不是可以促進植物的生長嗎?情況沒有這么簡單，當生長素濃度過高時，反而會抑制植物的生長。所以頂芽產生的生長素，會源源不斷地運送到側芽部位，它們就只能生活在頂芽的陰影之下了。像白楊樹這樣的植物，除非頂芽因為意外死去，否則側芽是永無出頭之日的。
在合軸分枝的植物中，頂芽活躍一段時間后就退休了，所以，不斷有側芽頂替它們的位置。至于頂芽是什么時候停止生長，或者什么時候變成開花的位置仍舊是個謎。不管怎么說，這些樹木的側芽有更多的出頭的機會，所以從整體上看，它們就是一個比較低的主干和比較豐滿的樹干了。
這些樹木的不同形態究竟是如何被精確調控的，到目前為止，我們還沒有一個確切的答案，但是有一點我們可以肯定，那就是這些形態最有利于物種存貨。那些單軸分枝的樹木通常是風媒花，所以需要長得更高才有利于散播花粉，同時它們的生長年限都很長，為了爭得陽光更需要保持自己個頭的優勢，這樣才能在殘酷的競爭中生存下去。而蘋果，櫻桃這些果樹要依靠昆蟲來傳播花粉，對它們來說增加分枝的數量，為花和果提供生長的平臺，才是生存接下去的第一要務。
至于一些自然環境，比如冰雪的對枝條的壓力，臺風對樹冠的侵襲，都會影響到樹木的形態。雪松的錐形樹冠正是這種選擇的結果。
這樣看來，一棵蒼天大樹的模樣，或挺拔，或蒼虬，都是自然選擇的結果。我們今天看到的整個植物世界，都是在生存斗爭之后的勝利者，而這場戰爭還將持續下去。
