كيف تشرب النباتات الماء؟

النباتات كائنات حية ، وجميع الكائنات الحية على الأرض تحتاج إلى الماء من أجل البقاء على قيد الحياة. لا يمكن للنباتات ، بالطبع ، أن تتحرك بحثًا عن وقود مثل الحيوانات ، ولا يمكنها شرب السوائل بالمعنى المعتاد لمصطلح "الشراب". ولكن مثل الحيوانات ، طورت النباتات مكونات محددة وآليات فسيولوجية لضمان مستويات مناسبة من الماء في ظل مجموعة متنوعة من الظروف.

الماء هو أحد المواد المتفاعلة في التفاعل الكيميائي المعروف بالبناء الضوئي ، والآخر هو ثاني أكسيد الكربون. يتفاعل هذان المركبان تحت تأثير أشعة الشمس لتوليد الجلوكوز والأكسجين. هذا هو بالضبط عكس التنفس في الكائنات الحية الأخرى ، حيث يتم استخدام الأكسجين لتفكيك الجلوكوز وتحرير الطاقة وثاني أكسيد الكربون والماء.

يستخدم الماء أيضًا في نقل المعادن حول النبات بنفس الطريقة التي ينقل بها الدم المواد الحيوية في جميع أنحاء أجسام الحيوانات. يوفر الماء أيضًا دعمًا هيكليًا للنباتات ، كما يسمح أيضًا لأوراق النبات بالحفاظ على البرودة خلال عملية التبخر. باختصار ، يؤدي الماء العديد من الوظائف نفسها في النباتات كما هو الحال في الحيوانات ، حيث يتكيف مع الاختلافات التشريحية وغيرها.

ينتقل الماء من التربة التي ترسو فيها النباتات في أنظمة جذر النباتات من خلال خلايا الشعر الجذرية عند أطراف الجذور الفردية. بمجرد أن ينتشر جزيء الماء في جذر ، يمكن أن يأخذ أحد المسارات الثلاثة للوصول إلى نسيج الخشب ، وهو القناة من الجذور إلى بقية النبات. أول هذه المسارات هو ببساطة بين الخلايا في الجذر. والثاني هو التنقل في التقاطعات بين الخلايا (plasmodesmata) ، والثالث هو عبور الخلايا وعبور أغشية الخلايا المختلفة بشكل متكرر.

مرة واحدة في نسيج الخشب ، على غرار الأوردة في الحيوانات ، يتحرك الماء تحت مقاومة أقل بكثير في اتجاه الأوراق. يترك الماء في النهاية النباتات من خلال فتحات في الأوراق تسمى الثغور (المفرد: الثغور).

تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى معدلات نتح أسرع (دوران المياه). هذا بشكل أساسي نتيجة فتح الثغور بقوة أكبر عندما يكون الهواء أكثر دفئًا ويسمح لمزيد من الماء بالهروب. تعمل الرطوبة العالية على إبطاء حركة الماء في النباتات لأن الماء لا يمكن أن يتبخر من الأوراق إلى الغلاف الجوي بسهولة. تميل الرياح إلى زيادة امتصاص الماء للنبات ، جزئياً عن طريق خفض الرطوبة في المنطقة المجاورة مباشرة. أخيرًا ، تميل النباتات التي تنمو في المناطق الأكثر جفافًا ، مثل الصبار ، إلى الحفاظ على المياه ولديها معدلات نتح أقل بشكل عام.

تحتوي الأوراق على طبقة بشرة شمعية على أسطحها الخارجية ، والتي تظهر في بعض الأحيان عند اللمس. هذا يؤدي إلى زيادة احتباس الماء. في ظل ظروف معينة ، تغلق الثغور ، مما يقلل من كمية الماء التي يطلقها النبات في بيئته.

تحتفظ النباتات أيضًا بالمياه للحفاظ على سلامتها الهيكلية. يؤدي المزيد من الماء إلى مستوى أعلى من الصلابة أو الصلابة ، وهو أمر مهم بشكل خاص في النباتات التي لا تحتوي على هياكل داعمة خشبية.