Soolsuse mõju fotosünteesile

Fotosüntees on elutähtis protsess, mis toodab hapnikku taimedele ja loomadele. Taime jaoks olulisem on see, et protsess toodab energiat kasvu ja paljunemise jaoks. Soolalahus või soolatihe keskkond nagu ookeani rannik ähvardab taimede fotosünteesi võimet. Mõned taimeliigid on nende tingimustega kohanenud, tootes rasketest oludest hoolimata energiat.

Taime ellujäämise võtmetegur on selle osmootne potentsiaal. Osmoos on protsess, mille käigus viiakse vesi madala soolsusega kohast kõrge soolsusega kohta. Taime osmootne potentsiaal kirjeldab vee tõmmet taime rakkudesse. Seetõttu on taimel, mille soolsus on ümbritsevast kõrgem, kõrge osmootne potentsiaal kuna see meelitab rakkudesse tõenäoliselt vett, viies soolasisalduse tasakaalu seestpoolt ja seestpoolt taim. Vastupidine seisund on madala soolsusega.

Soolases keskkonnas asuv taim on veepeetuseks raskes olukorras. Keskkonna kõrge osmootne potentsiaal nendes tingimustes soodustab vee liikumist taimest väliskeskkonda. Transpiratsiooni teel veekadude vältimiseks jäävad taime stomaadid suletuks. Kuigi see aitab taimel hoida väärtuslikke veevarusid ning säilitada toitainete ja vee tasakaalus, Stomata sulgemine takistab ka süsinikdioksiidi omastamist, takistades taimel energia omastamist fotosüntees.

Kui veekadude vältimiseks on suletud stomata ja hingamine on peatatud, hoiab taim suurema osa veest edukalt kinni. Transpiratsioonil on aga oluline roll ka kogu taime toitainete ja vee liikumisel. Pinge-sidususe teooria kohaselt tekitab veekadu taime tipus oleva transpiratsiooni kaudu osmootse potentsiaali, mis tekitab vee liikumise taime juurtest ülespoole. Vesi transpordib olulisi mullast omandatud toitaineid ksülemi kaudu lehtedesse.

Mõned taimeliigid on soolastes oludes kohanenud taimedega, mis elavad kuivades kõrbes. Need taimed suurendavad aminohapetega varustamist, vähendades nende juurte osmootset potentsiaali. See potentsiaali muutus võimaldab vett viia ksüleemist üles nii nagu see toimub transpiratsiooni ajal. Seejärel jõuab vesi taime lehtedeni. Teine kohanemine, mis hoiab ära veekadu soolases keskkonnas, on vahajas, vähem läbilaskva kattega lehtede areng.

Ligikaudu 2 protsenti taimeliikidest on soolalahusega püsivalt kohanenud. Neid liike nimetatakse halofüütideks. Need esinevad soolases keskkonnas, kus need on juurdunud tihedas soolases vees või on neid ookeani veega perioodiliselt pihustatud ja üle ujutatud. Neid võib leida poolkõrbetes, mangroovisoodes, soodes või piki mererandu. Need liigid võtavad naatriumi ja kloriidi ioone ümbritsevast keskkonnast ja transpordivad need leherakkudesse, suunates need tundlikest raku osadest ja säilitades need raku vakuoolides (ladustamiskasti laadsed) organellid). See omastamine suurendab taime osmootset potentsiaali soolases keskkonnas, võimaldades vett taimesse siseneda. Mõnede halofüütide lehtedel on soolanäärmed ja nad transpordivad soola otse taimest välja. Seda omadust on näha mõnes soolases vees kasvavas mangroovis.