Αν και τα πρώτα φυτά εξελίχθηκαν σε υδάτινα περιβάλλοντα, με την πάροδο του χρόνου, αναπτύχθηκαν μοναδικά χαρακτηριστικά που επιτρέπουν τη ζωή στη γη ξεκινώντας περίπου 425 εκατομμύρια χρόνια πριν. Οι διαφορές μεταξύ των δύο περιβαλλόντων απαιτούν διαφορετικές φυσιολογικές δομές και προσαρμογές. Για παράδειγμα, η απόκτηση των απαραίτητων ορυκτών, θρεπτικών ουσιών και αερίων ποικίλλει μεταξύ νερού και γης, καθώς και των τρόπων αναπαραγωγής και των επιπτώσεων της βαρύτητας. Εδώ είναι μερικά διακριτικά χαρακτηριστικά του νερού και των χερσαίων φυτών που υπογραμμίζουν τον τρόπο με τον οποίο αντιμετωπίζουν τις απαιτήσεις των αντίστοιχων περιβαλλόντων τους.
Αντιμετώπιση της αποξήρανσης
Ενώ τα υδρόβια φυτά περιβάλλονται από νερό και μπορούν εύκολα να το απορροφήσουν από το περιβάλλον τους για να αποκτήσουν ένα από τα τρία βασικά συστατικά που χρειάζονται φωτοσύνθεση, τα χερσαία φυτά πρέπει να έχουν τρόπους και οι δύο να αποκτήσουν νερό όταν είναι σπάνιο, να το μεταφέρουν σε όλα τα κύτταρα και να προστατευθούν από την απειλή εξάτμισης και αποξήρανση. Ως εκ τούτου, τα φυτά της γης έχουν αναπτύξει ρίζες για να φτάσουν σε πηγές νερού βαθιά στο έδαφος και να λειτουργήσουν ως μεταφορά κυστιδίων, σε αντίθεση με τα κράτημα που έχουν ορισμένα φυτά νερού, τα οποία χρησιμεύουν μόνο ως άγκυρες. Επιπλέον, τα χερσαία φυτά, σε αντίθεση με τα περισσότερα φυτά νερού, έχουν κηρώδη επιδερμίδες που καλύπτουν τις κορυφές των φύλλων τους για να αντισταθούν στην εξάτμιση.
Ειδικά χαρακτηριστικά ανταλλαγής αερίου
Επειδή η διαθεσιμότητα διοξειδίου του άνθρακα διαφέρει τόσο πολύ μεταξύ υδατικών και επίγειων περιβαλλόντων, Κάθε νερό και γη έχουν αναπτύξει μοναδικά χαρακτηριστικά που λειτουργούν καλά με τα αντίστοιχα περιβάλλοντα. Τα εργοστάσια νερού, για παράδειγμα, αντιμετωπίζουν τη χαμηλή διαθεσιμότητα διοξειδίου του άνθρακα έχοντας ειδικούς θαλάμους αερίου για την αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα για χρήση σε περιόδους έλλειψης. Τα φυτά εδάφους, σε αντίθεση, έχουν διοξείδιο του άνθρακα εύκολα προσβάσιμο στον αέρα, αλλά για να έχουν πρόσβαση, πρέπει να ανοίγουν τους πόρους στα φύλλα τους χωρίς να επιτρέπουν υπερβολική απώλεια νερού. Επομένως, έχουν ειδικούς πόρους που ονομάζονται στοματικά που ευθυγραμμίζουν την κάτω πλευρά των φύλλων και μπορούν να κλείσουν όταν η αποξήρανση είναι επικείμενη απειλή.
Ξεπερνώντας τη βαρύτητα
Στην ξηρά, σε αντίθεση με το νερό, τα φυτά πρέπει να αντιμετωπίσουν τη δύναμη της βαρύτητας, γεγονός που καθιστά δυσκολότερο το νερό να ταξιδεύει μέσω του στελέχους για να φτάσει στα φύλλα, όπου λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση. Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, ειδικά σκάφη μεταφοράς που ονομάζονται ξυλέμ υπάρχουν στα χερσαία φυτά, τα οποία κινούν το νερό προς τα πάνω ενάντια στη βαρύτητα με τη δύναμη έλξης της διαπνοής. Επίσης, τα χερσαία φυτά περιέχουν πολύ περισσότερη χιτίνη στα κύτταρα που αποτελούν τους μίσχους τους, παρέχοντας αρκετή δύναμη για να τα κρατήσει όρθια.
Μέθοδοι αναπαραγωγής
Τα υδρόβια φυτά εκμεταλλεύονται το υδατικό περιβάλλον τους με τις απλές μεθόδους αναπαραγωγής. Μπορούν είτε να χωρίσουν και να πολλαπλασιαστούν είτε να απελευθερώσουν σπέρμα και αυγά, τα οποία αιωρούνται στο νερό και σχηματίζουν σπόρια που θα αναπτυχθούν σε νέα φυτά. Τα φυτά εδάφους, ωστόσο, απαιτούν προστατευτική θήκη για τους γαμέτες τους, και έτσι έχουν σπόρους, και βασίζονται σε διάφορα μέσα γονιμοποίησης, όπως πουλιά και έντομα.
