Πώς τα χερσαία φυτά ρυθμίζουν την εσωτερική ισορροπία του νερού;
1. Πρόσληψη νερού:
* ρίζες: Τα πρωτογενή όργανα απορρόφησης νερού, οι ρίζες είναι υπεύθυνες για την εξαγωγή νερού από το έδαφος.
* τρίχες ρίζας: Αυτές οι μικροσκοπικές επεκτάσεις αυξάνουν την επιφάνεια για απορρόφηση.
* Όσμωση: Το νερό μετακινείται από περιοχές υψηλής συγκέντρωσης (εδάφη) σε περιοχές χαμηλής συγκέντρωσης (φυτικά κύτταρα) μέσω ημιτελούς μεμβράνης.
* Ενεργή μεταφορά: Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα φυτά μπορούν να χρησιμοποιήσουν ενέργεια για να μεταφέρουν ενεργά το νερό έναντι των κλίσεων συγκέντρωσης.
2. Μεταφορά νερού:
* xylem: Αυτός ο αγγειακός ιστός σχηματίζει ένα δίκτυο σωλήνων που μεταφέρουν νερό από τις ρίζες στο υπόλοιπο του φυτού.
* Θεωρία τάσης συνοχής: Αυτή η θεωρία εξηγεί πώς μετακινείται το νερό προς τα πάνω από τη βαρύτητα:
* Συνοχή:Τα μόρια νερού κολλάνε μαζί λόγω της σύνδεσης υδρογόνου.
* Τάση:Η διαπνοή (απώλεια νερού από φύλλα) δημιουργεί αρνητική πίεση στο ξυλόλι, τραβώντας νερό προς τα πάνω.
3. Διατήρηση νερού:
* επιδερμίδα: Ένα κηρώδες στρώμα στην επιφάνεια των φύλλων που εμποδίζει την απώλεια νερού.
* stomata: Οι μικροσκοπικοί πόροι στην επιφάνεια των φύλλων που ρυθμίζουν την ανταλλαγή αερίων και την απώλεια υδρατμών.
* Κύτταρα φρουράς: Εξειδικευμένα κύτταρα που περιβάλλουν τα στοματάτα και ελέγχουν το άνοιγμα και το κλείσιμο τους.
* Σχήμα και μέγεθος φύλλων: Τα φυτά σε ξηρά περιβάλλοντα έχουν εξελίξει προσαρμογές όπως μικρότερα φύλλα, παχύτερες επιδερμίδες και βυθισμένα στοματικά για τη μείωση της απώλειας νερού.
4. Απώλεια νερού:
* Διευθυντής: Η διαδικασία του υδρατμού που διαφεύγει από τα φύλλα μέσω των στομάτι. Αυτό είναι απαραίτητο για τη φωτοσύνθεση, αλλά μπορεί επίσης να οδηγήσει σε αφυδάτωση εάν δεν ρυθμιστεί σωστά.
* Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαπνοή:
* Ένταση φωτός:Η υψηλότερη ένταση φωτός αυξάνει τη διαπνοή.
* Θερμοκρασία:Οι θερμότερες θερμοκρασίες οδηγούν σε υψηλότερα ποσοστά διαπνοής.
* Υγρασία:Η χαμηλότερη υγρασία αυξάνει τη διαπνοή.
* Wind:Ο άνεμος αφαιρεί υδρατμούς από την επιφάνεια του φύλλου, αυξάνοντας την διαπνοή.
5. Φυσιολογικές απαντήσεις:
* Wilting: Όταν η απώλεια νερού υπερβαίνει την πρόσληψη νερού, τα φυτά μπορεί να μαραθούν για να μειώσουν την επιφάνεια των φύλλων που εκτίθενται στον ήλιο και να μειώσουν τη διαπνοή.
* Ορμονική ρύθμιση: Οι φυτικές ορμόνες όπως το abscisic acid (ABA) παίζουν ρόλο στη ρύθμιση του στοματικού ανοίγματος και του κλεισίματος, επηρεάζοντας την ισορροπία του νερού.
6. Προσαρμογές σε ξηρά περιβάλλοντα:
* xerophytes: Τα φυτά προσαρμοσμένα σε ξηρά ενδιαιτήματα έχουν εξελίξει εξειδικευμένα χαρακτηριστικά όπως βαθιές ρίζες, παχιά επιδερμίδες, μειωμένες επιφάνειες φύλλων και φωτοσύνθεση CAM (μηχανισμός που μειώνει την απώλεια νερού κατά τη διάρκεια της ημέρας).
Συνοπτικά, Τα φυτά έχουν αναπτύξει μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση δομικών και φυσιολογικών μηχανισμών για να διατηρήσουν την εσωτερική ισορροπία του νερού. Αυτές οι προσαρμογές τους επιτρέπουν να ευδοκιμήσουν σε διάφορα περιβάλλοντα, από τα καταπράσινα τροπικά δάση έως τις άγονες ερήμους.
