تأثير الملوحة على التمثيل الضوئي

التمثيل الضوئي هو عملية حيوية تنتج الأكسجين للنباتات والحيوانات. والأهم من ذلك بالنسبة للنبات أن العملية تنتج طاقة للنمو والتكاثر. تهدد البيئات المالحة أو كثيفة الملح مثل سواحل المحيطات قدرة النباتات على الخضوع لعملية التمثيل الضوئي. تكيفت بعض الأنواع النباتية مع هذه الظروف ، وتنتج الطاقة على الرغم من الظروف الصعبة.

العامل الرئيسي في بقاء النبات هو قدرته التناضحية. التناضح هو عملية نقل المياه من مكان منخفض الملوحة إلى مكان عالي الملوحة. يصف الجهد التناضحي للنبات جاذبية الماء لخلايا النبات. لذلك ، فإن النبات الذي تكون ملوحته أعلى من محيطه لديه إمكانات تناضحية عالية لأنه من المحتمل أن يجذب الماء إلى خلاياه ، مما يؤدي إلى توازن الملوحة داخل وخارج النبات. الشرط المعاكس هو انخفاض الملوحة.

يكون النبات في بيئة مالحة في وضع صعب لاحتباس الماء. تفضل الإمكانات التناضحية العالية للبيئة في ظل هذه الظروف حركة المياه من المصنع إلى البيئة الخارجية. لمنع فقدان الماء من خلال النتح ، ستبقى ثغور النبات مغلقة. على الرغم من أن هذا سيساعد النبات في الحفاظ على موارد المياه الثمينة والحفاظ على توازن صحي بين العناصر الغذائية والمياه ، فإن يمنع إغلاق الثغور أيضًا امتصاص ثاني أكسيد الكربون ، مما يمنع النبات من امتصاص الطاقة من خلاله البناء الضوئي.

مع إغلاق الثغور وتوقف النتح لمنع فقدان الماء ، سيحتفظ النبات بمعظم مياهه بنجاح. ومع ذلك ، يلعب النتح أيضًا دورًا مهمًا في نقل العناصر الغذائية والمياه في جميع أنحاء النبات. وفقًا لنظرية تماسك التوتر ، فإن فقدان الماء من خلال النتح في الجزء العلوي من النبات يخلق جهدًا تناضحيًا يولد حركة الماء إلى أعلى من جذور النبات. ينقل الماء العناصر الغذائية الهامة المكتسبة من التربة من خلال نسيج الخشب إلى الأوراق.

تكيفت بعض أنواع النباتات مع ظروف المياه المالحة بطرق مشابهة للنباتات التي تعيش في ظروف صحراوية جافة. تزيد هذه النباتات من إمدادها بالأحماض الأمينية ، مما يقلل من القدرة التناضحية في جذورها. يسمح هذا التغيير في الإمكانات بنقل الماء إلى أعلى الخشب كما هو أثناء النتح. ثم يصل الماء إلى أوراق النبات. هناك تكيف آخر يمنع فقدان الماء في البيئة المالحة وهو تطور الأوراق المتخصصة التي تحتوي على طلاء شمعي أقل نفاذية.

حوالي 2 في المائة من الأنواع النباتية تكيفت بشكل دائم مع الظروف الملحية. تسمى هذه الأنواع النباتات الملحية. توجد في بيئات مالحة حيث تكون إما متجذرة في مياه كثيفة الملح أو يتم رشها وغمرها دوريًا بمياه المحيط. يمكن العثور عليها في شبه الصحاري أو مستنقعات المنغروف أو المستنقعات أو على طول شواطئ البحر. تأخذ هذه الأنواع أيونات الصوديوم والكلوريد من البيئة المحيطة وتنقلها إلى الخلايا الورقية ، إعادة توجيهها من أجزاء الخلية الحساسة وتخزينها في فجوات الخلية (مثل صندوق التخزين العضيات). يزيد هذا الامتصاص من إمكانات النبات التناضحية في بيئة مالحة ، مما يسمح للماء بدخول النبات. تحتوي بعض النباتات الملحية على غدد ملح في أوراقها ، وتنقل الملح مباشرة خارج النبات. تظهر هذه الخاصية في بعض أشجار المانغروف التي تنمو في المياه المالحة.