拨打电话植物是地球上一类十分奇妙的生命存在，种类非常多样，树木、灌木、藤类、青草、蕨类、绿藻以及地衣等都是人们熟悉的植物。这些植物尽管在身体形态上各不相同，但一般都拥有根、茎、叶、花、果实和种子，或者其中一部分。人们常赞赏茎的笔直、叶的青翠、花的美丽，更喜爱果实和种子的珍贵，却往往忽视生长在地下的根。作为植物生长、繁殖的基础，根身处潮湿阴暗的地下世界中，时刻都在默默地工作，甘心当一名无名英雄。
根是植物最重要的器官之一，是水分和养分的主要来源。没有根，绝大多数植物在不长的一段时间内就会完全死亡。既然根的作用如此之大，我们认识植物可以先从根开始。那么，根到底长什么样子，它是如何发挥不可替代的作用的呢？要认识根，可以先从它基本结构开始。如果将一株植物大致划分为地上和地下两个部分，茎无疑是追求光明的前者，根绝对是喜欢黑暗的后者。虽然在本性上相互对立，但根和茎在结构上几乎没有什么不同，都是由细胞、纤维和维管组织等基本器官构成的，并且这些基本器官的排列顺序非常相似。不过，茎上可以长出芽和叶子，而根即使在最特殊的情况下，也绝不会长出芽和叶子，甚至连微薄的鳞片也没有，毕竟芽和叶子具有别的特殊功能。
茎和根的另一个巨大差异在于生长方式不同。茎在植物生长过程中，每一部分的长度都在增加。这一点可以通过一些简单的实验加以证明。如果我们在茎的表面做一连串间隔距离相等的记号，一段时间后就会发现，不管是茎的底部、中途或是顶部，任何两个记号之间的距离都在增加，而且增加的程度都相同，仿佛它们是商量好的，故意演给我们看一般。
而根则像是一条“贪吃蛇”，虽然也在不断地增长，但只有末端的长度在增加。这一点也可以通过观察根表面上的记号的距离不发生变化来验证。比如，将蚕豆种植在湿度适当的砂土中，等到根长到大约七厘米的时候，将其连根拔起，然后从根的中央到尖端，每隔一段距离用黑色水笔画一条横线，最后再将蚕豆植株种在砂土中。几天后再观察，这条根已经长长了不少，但画下的横线不再像先前那样均匀了。可见，根的延伸速度不是全体相同的。延伸最快的就是根尖端的稍上处，叫作分生区；延伸略慢的是根尖的中后部，叫作伸长区；完全没有增长的是根尖的最前部，叫作成熟区。
事实上，除了最为极端的情况，根的长度一直在增加，虽然有些缓慢，但很稳定。这说明根的末端，也就是根尖一直处于生长状态，组织最为年轻，细胞在不停地分裂、生长和分化。
分生区是根“开疆拓土”的“主力军”，而根冠则是分生区的“急先锋”。根冠位于分生区的最前端，形状就像是帽套，覆盖着分生区，保护内部幼嫩的细胞组织。当然，根在土壤颗粒间持续推进的过程中，根冠会不断受到磨损，导致外层细胞不断脱落、死亡。不过，根冠的厚度和形态会一直保持，因为此时分生区分裂的细胞会不断加以补充。另外，还有一点需要加以说明：根冠是一切陆生植物所具有的，而在水中生长的水生植物不形成根冠。
家用画眉鸟食颗粒机认识了“急先锋”，我们再来看看它所保护的对象——顶端分生组织。顶端分生组织其实并不在根的最顶端，而是位于根冠的后方，处在亚顶端的位置。这是一团长期保持分生能力的原始细胞及其刚刚衍生出来的细胞，排列非常紧密，代谢十分旺盛，可以不断地分裂使根不断延伸并产生新的分支和结构。
根尖的各部分不是固定不变的。当根不断向前延伸时，根尖原先活跃的分生区细胞和组织逐渐变得成熟，但生长却趋于缓慢，成为伸长区。之后，延伸区的细胞和组织再次趋于成熟，成为根的成熟区。虽然成熟区的长度不再增长，但上面长出了许多像毛发一样的细小根毛，是根吸收水和养分的主要部分。至于原来的成熟区，又或者说是现在的成熟区以上部分，根毛会脱落，失去吸收功能，但疏导作用更强了。总的来看，根的成长过程就像是少年像青年转变一般。
如果我们仔细观察就会发现，成熟区的上部到茎的基部，这部分根的细胞有了明显的分化。其中，有些细胞的细胞质和细胞核都消失了，细胞间的横壁也消失了，使得细胞上下连接，形成了中空的长管——导管。根中的导管与茎、叶的导管是相互连通的，因此根吸收的水分和养分可以通过导管输送到茎、叶等器官之中。
成熟区密密麻麻的根毛增加了根表面的吸收面积。比如，玉米根的成熟区的表皮每平方毫米有大约四百条根毛，这就使得根的吸收面积大大增加。不过，它们的寿命比较短，一到三周就会死亡，失去吸收功能，但之后由伸长区不断形成的新的成熟区来补充。因此，根只有不断生长，才能顺利吸收土壤中的水分和养分。
在移植植物时，纤细的根毛和长出来不久的幼根最容易损伤和折断，使得根的吸收能力大大降低，因此新移栽的植物幼苗往往会因为吸收的水分、养分不足，出现萎蔫的现象，但等到生出新根和根毛后会逐渐恢复。因此，移植植物要尽量多带土，保留更多的幼根和根毛，植物才更容易成活。
我们对根已经有了一些了解，虽然还十分浅薄，但足以让我们意识到根的结构十分复杂。事实上，除了根尖结构，根还包括初生结构和次生结构两部分。这两部分听起来十分复杂，但搞清楚还是比较容易的。
刚刚我们已经讲过，顶端分生组织的细胞会不断地分裂、生长和分化，形成各种成熟组织，即初生组织，由它们共同组成的结构就是根的初生结构。如果把根尖的成熟区切开，从横截面就能观察到根完整的初生结构：表皮层、皮层和维管柱。这三个新名词到底指的是什么呢？
表皮层其实就是幼根最外面的细胞层。这些细胞近似长方形排列的非常紧密，可以让水分和溶解在其中的物质自由通过。还有一些表皮层细胞向外突出，形成根毛，增强了根的吸收功能。
皮层位于表皮层之内，由多层个头儿比较大的薄壁细胞构成。皮层靠外的几层细胞，排列非常紧密。当根毛和表皮细胞枯死后，这几层细胞就会逐渐变得不透气、不透水，形成新的保护组织。皮层最里面的一层细胞排列也十分紧密，可以控制溶解在水中的物质运输。当根老化和成熟，皮层就会逐渐被瓦解。
维管柱其实就是根的中央部分，它的最外层紧靠着皮层，是一层保留分生能力的细胞，叫作中柱鞘。中柱鞘之内是维管组织，太过于复杂，我们不必了解得那么详细。
至于次生结构，可以认为是根在增大增粗过程中，由部分初生结构所形成的新的结构。需要特别指出的是，双子叶植物基本都有次生结构，而单子叶植物的根一般不产生次生结构。
如果说茎和根生长方式的巨大差异，是结构的不同造成的，那么性状上表现出的完全相反的趋向，就有一些不可理解的神奇力量在操纵。
茎位于地面之上，它的成长需要阳光，而根则相反，它成长需要的是黑暗。茎总是积极向上，去接触阳光。如果无法独自直立或者攀爬，去靠近阳光，那么茎就会利用所有的“攻坚武器”——卷须、吸盘、钩子和杠杆，去努力实现它的目标。茎会把自己抛到相邻的植物上，然后螺旋形的细长部分紧紧缠住它，如果有需要，甚至会把它缠死。而根在寻找地下的黑暗时，也没有什么能够阻挡它。
根尖是感觉最为灵敏的地方，它不断地左转右弯，寻找掘进的方向，穿过松软的泥土间隙而一直向下。如果碰到坚硬的火山岩或者石质土壤，根尖会强行在其中钻洞，或者消失在岩石的裂缝中。如果无论如何都无法穿过去，根尖就会通知分生区“赶快转弯”。于是，不久之后，分生区就会弯曲，根尖从新的方向继续探险。在这个过程中，植物的根尖表现得似乎“有脑子”，和分生区之间似乎有着类似动物神经的东西来传递信息，但究竟怎么回事，现在还不是太明白。不过，茎和根的这些相反的趋向从一开始就显露出来。
让我们来思考一下种子在土里是如何发芽的。如果没有合适的条件，种子几乎不会自己无缘无故冒出芽来。但种子一旦萌发，所形成的植物幼苗会毫不犹豫地将它的根指向下方，以便能够将根扎进土壤里，而它的茎则会向上生长，以便能够接触到更多的阳光。现在，你可以改变种子的位置，把它翻转过来，让根在上面，茎在下面。用不了不久，植物幼苗的根和茎会开始扭转，变成弯钩状，直到根再次向下指，茎再次向上指。
你可以重复这个实验，再次把种子倒过来，但是你仍旧不会成功，因为根和茎会再次转动，指向正确的方向。它们似乎拥有不可战胜的本能，尽管你可能给它们制造各种困难，但它们仍旧会各自向下和向上，到死也不会放弃它们的想法，这就是一个极端执拗的人，无论遇到多少阻力，都不会改变最初的想法一般。在这方面，人们进行了各种实验，对植物生命进行了许多有价值的实验，其中有一个非常引人注目，它最早是由学者迪阿梅尔完成的。
迪阿梅尔将橡子播种在一个竖直的满是泥土的管子里。根据植物生长规律，种子发芽后，幼小的橡树向下萌发根，向上萌发茎。之后，他将管子反向，使得上下颠倒。小橡树的根开始迅速向后转，小树干也向后转，它们都按照自己的想法恢复原来的方向。当管子经常转动反向时，小橡树的两个相反末端会经常见面，并改变它们的方向。由此证明，一股不服输的力量促使根向下，茎向上。简而言之，虽然实验者不断进行干涉，根和茎仍在顽强地恢复它的方向。在这个过程中，如果管子是用玻璃制成的，根将总是转向黑暗的一面，而茎总是转向暴露在阳光下的那一面。很显然，太阳带来的光明促使茎向上，指向地心的黑暗促使根向下，这就是自然法则，这就像是人们在黑暗中摸索时，看到某处有一点儿亮光，就会自然而然地径直朝那边走去一样。
在面向阳光和地心时，植物似乎有了一些意识，赋予它的根和茎某种能力去寻找和选择方向。更确切地说，我们在这里看到了一种神秘力量，它的存在原本是为了保护生命，但现在却看上去有些盲目、毫无预见性地驱使着即使是最为低等的植物去执行它无与伦比的智慧行动。
在动物中，我们将这种神秘力量称之为本能。比如，哺乳动物刚出生时，没有后天的经验，也没有以前的尝试，更无法进行摸索和学习，但能够紧紧地抓住赋予它生命的乳头，然后进行吮吸，获取乳汁。类似的还有海龟会自己朝着海的方向前进，蜜蜂会通过舞蹈来交流信息等。因此，植物似乎也凭借着一种本能，不断地将根深深地插入泥土里，拼命从泥土里获取水分和营养，将茎在地面之上高高抬起，好让它的叶子向外展开。
大多数植物都在垂直方向遵循着一般规律——每个植物有机体都必须将它的根扎进土壤里，从中获取养料；将它的茎向与根相反的方向推进，以获取阳光。但是，也有一些植物是例外。这类植物种类比较多，主要是一些寄生植物，其中最著名的是槲寄生植物。
槲寄生是一种寄生在其他植物上的植物，以从寄主植物上吸取汁液，进行光合作用制造养分为生，尤其喜欢寄生在扁桃树、苹果树上，橡树则相对比较少。这种植物在亚洲和欧洲很多地区都很常见。法国人的祖先生活在森林中时，曾非常崇拜这种植物。西欧古老的德鲁伊特人认为寄生在橡树之上的槲寄生是一种万灵药，具有最神圣的功力和最好的疗效，因此需要最盛大的仪式去采集。在举行盛大仪式时，鲁伊特人会用巨大的黄金镰刀将这种植物从橡树上砍下来，然后将它的根插进树干上进行培养，让它们彻底结合起来。从此，槲寄生就以这种树的汁液为生。
槲寄生的果实是一种白色的浆果，里面充满了粘稠的汁液，味道非常香甜，灰椋鸟、太平鸟、冬青鸟、棕头鸦雀等很多鸟类都喜欢采食它。画眉鸟也很喜欢吃槲寄生的果实。冬天的时候，成群的画眉鸟聚集在槲寄生丛周围，一边嬉戏一边采食果实。这时，槲寄生的种子有的会粘在画眉鸟的脚上或喙上，然后被带走；有的被画眉鸟吞进肚子里，随着粪便排泄出来。我们可以想象，画眉鸟飞落在苹果树上，它的脚上和喙上沾满了黏糊糊的槲寄生浆果的汁液，它会在树枝上擦拭它的脚和喙，无意中将槲寄生的种子粘在苹果树上。又或者，画眉鸟排泄粪便，将槲寄生的种子粘在苹果树枝上。这些种子有的粘在树枝的上表面，有的粘在树枝的侧面，有的甚至粘在树枝的下表面。无论种子落在了树枝那里，当种子发芽后，都会毫不犹豫地将根扎在树枝上。如果种子在树枝的顶部，或是被粘在树枝的侧面，为了能够扎进树干里，获取更多的汁液，它的根会向下生长。至于茎，则会沿着相反的方向生长。
这里的证据是完整的：植物幼苗表现得好像能够看到，会做出选择一样，好像它能意识到根必须要插进树枝里，茎必须要长到半空中去。因此，植物也存在着类似动物本能的模糊痕迹。尽管这种本能不那么明确，但植物所表现出来的行为，显示它确实存在。毫无疑问，通过这种方式，植物能够永远守住操纵它命运的神秘力量的秘密，也能够辨别出它要生存所必需的环境。某种寄生植物在某种植物的某个位置过寄生生活完全是偶然的，但它的种子在萌发的那一刻，它的根和茎按照某种特定方向生长却是注定的。
家用画眉鸟食颗粒机其他植物的数量要比寄生植物多得多，它们注定要在地下扎根，总是要把根向下延伸，要把茎向上牵引。在遵循这种不可改变的趋向时，它们一定找到了它们生存所必须的环境条件：茎在向上的过程中会发现空气和光，而根在向下的过程中会发现水分和黑暗。
植物的根大多是向下生长的，那么有没有例外呢？海桑是一种生活在沿海地区的树木，每当海水退潮后，便会露出大片像竹笋一样的根来，并向地面上方延伸。原来，海桑树扎根在缺少氧气的淤泥中，又经常遭受海水的侵袭，呼吸非常困难。为了获取新鲜的氧气，海桑树向上长出了一些专门用来呼吸的根。
除了呼吸，根向上长还有别的原因吗？人们曾在南美洲的委内瑞拉发现了很多种根向上的植物。它们的根紧贴着相邻树木的树干，像茎一样向上生长，而且速度惊人。人们对这一奇特的倒长现象进行研究后认为，这些植物在生根发芽初期，根也是向下生长的，但长大一定阶段后，因为土壤十分贫瘠，缺乏营养，无法满足生长需求，根便爬出地面，向上生长，依附在树干上，吸收下雨后遗留在树洞里的水分和养分。为了验证这一设想，人们还特意做了一个实验。他们将含有大量植物所需养分的溶液反复浇到树干上，根系向上生长的速度果然加快了。这说明，这些植物的根向上生长是为了寻求养分。其实，植物的根向上生长和向下生长一样，都是长期自然选择的结果，是大自然赋予的它们特性。
一般来说，根是植物向下移动的一部分，茎是植物向上攀爬的一部分。相对植物的体形来说，向下和向上的空间无限广阔，根和茎应该可以无限延伸。但事实上，每一种植物的根和茎在各自延伸的方向上都有极限。这就像是创造生命的“神秘人”为植物划出了一条假想线，虽然有些模糊，不那么明确，但确实会束缚住植物，让植物的茎和根触及到它时，停止生长。