Vliv slanosti na fotosyntézu

Fotosyntéza je životně důležitý proces, který produkuje kyslík pro rostliny a zvířata. Pro rostlinu je proces důležitější, protože produkuje energii pro růst a reprodukci. Fyziologický roztok nebo prostředí s hustou solí, jako je oceánské pobřeží, ohrožuje schopnost rostlin podstoupit fotosyntézu. Některé druhy rostlin se těmto podmínkám přizpůsobily a vyráběly energii navzdory obtížným okolnostem.

Klíčovým faktorem přežití rostliny je její osmotický potenciál. Osmóza je proces přenosu vody z místa s nízkou slaností do místa s vysokou slaností. Osmotický potenciál rostliny popisuje přitahování vody k buňkám rostliny. Proto rostlina, jejíž slanost je vyšší než slanost jejího okolí, má vysoký osmotický potenciál protože je pravděpodobné, že přitahuje vodu do svých buněk a přináší rovnováhu slanosti uvnitř i vně rostlina. Opačným stavem je nízká slanost.

Rostlina ve slaném prostředí je v obtížné pozici pro zadržování vody. Vysoký osmotický potenciál prostředí za těchto podmínek podporuje pohyb vody z rostliny do vnějšího prostředí. Aby se zabránilo ztrátě vody transpirací, zůstanou průduchy rostliny zavřené. Ačkoli to pomůže rostlině udržovat vzácné vodní zdroje a udržovat zdravou rovnováhu živin a vody, uzavření průduchů také zabrání absorpci oxidu uhličitého a zabrání rostlině v asimilaci energie fotosyntéza.

Když jsou průduchy uzavřeny a transpirace zastavena, aby se zabránilo ztrátě vody, rostlina si úspěšně udrží většinu své vody. Transpirace má však také důležitou roli při pohybu živin a vody po celé rostlině. Podle teorie napětí-soudržnosti ztráta vody transpirací v horní části rostliny vytváří osmotický potenciál, který generuje pohyb vody směrem vzhůru od kořenů rostliny. Voda transportuje důležité živiny získané z půdy prostřednictvím xylému a do listů.

Některé druhy rostlin se přizpůsobily solným podmínkám způsobem podobným rostlinám, které žijí v suchých, pouštních podmínkách. Tyto rostliny zvyšují přísun aminokyselin a snižují osmotický potenciál v kořenech. Tato změna potenciálu umožňuje, aby voda byla přenesena nahoru do xylému, jak je tomu během transpirace. Voda poté dosáhne listů rostliny. Další adaptací, která brání ztrátě vody do solného prostředí, je vývoj specializovaných listů, které obsahují voskovitý, méně propustný povlak.

Asi 2 procenta rostlinných druhů se trvale přizpůsobily solným podmínkám. Tyto druhy se nazývají halofyty. Existují v solném prostředí, kde jsou buď zakořeněny ve slané vodě nebo jsou pravidelně stříkány a zaplavovány oceánskou vodou. Mohou se vyskytovat v polopouštích, mangrovových bažinách, močálech nebo podél mořských pobřeží. Tyto druhy berou ionty sodíku a chloridu z okolního prostředí a transportují je do listových buněk, přesměrovávat je z citlivých částí buněk a ukládat je do vakuol buňky (podobná skladovací přihrádce) organely). Tato absorpce zvyšuje osmotický potenciál rostliny v solném prostředí a umožňuje vodě vstupovat do rostliny. Některé halofyty mají v listech solné žlázy a transportují sůl přímo z rostliny. Tato vlastnost je vidět u některých mangrovů, které rostou ve slané vodě.