Noha a legkorábbi növények vízi környezetben fejlődtek ki, az idő múlásával egyedülálló tulajdonságok alakultak ki, amelyek lehetővé tették a szárazföldi életet körülbelül 425 millió évvel ezelőtt. A két környezet közötti különbségek eltérő fiziológiai struktúrákat és adaptációkat igényelnek. Például a szükséges ásványi anyagok, tápanyagok és gázok megszerzése víz és szárazföld, valamint a szaporodás módjai és a gravitáció hatása között változik. Íme néhány megkülönböztető jellemző a vízinövényeknek és a szárazföldi növényeknek, amelyek rávilágítanak arra, hogy miként képesek megfelelni a környezetük igényeinek.
A kiszáradás kezelése
Míg a vízinövényeket víz veszi körül, és könnyedén be tudják szívni a környezetükből, hogy megszerezzék a három alapvető összetevő egyikét fotoszintézis esetén a szárazföldi növényeknek meg kell találniuk a módját, hogy mind vizet nyerjenek, ha kevés, szállítsák az összes sejtbe, és megvédjék magukat a párolgás veszélyétől és kiszáradás. A szárazföldi növényeknek tehát gyökereik fejlődtek, hogy elérjék a föld mélyén lévő vízforrásokat, és úgy működjenek vezikulák szállítása, szemben a néhány vízinövénnyel rendelkezõ tartásokkal, amelyek csak úgy szolgálnak horgonyok. Ezenkívül a szárazföldi növényeknek, ellentétben a legtöbb vízinövénnyel, viaszos kutikulák borítják leveleik tetejét, hogy ellenálljanak a párolgásnak.
A gázcsere speciális tulajdonságai
Mivel a szén-dioxid elérhetősége annyira különbözik a vizes és a szárazföldi környezetben, a víz- és szárazföldi növények mindegyike egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek jól működnek a sajátjaikkal környezetek. A vízinövények például az alacsony szén-dioxid-hozzáférhetőséggel foglalkoznak, ha speciális gázkamrákkal rendelkeznek a szén-dioxid tárolására a hiány idején. A szárazföldi növényeknek ezzel szemben a szén-dioxid könnyen hozzáférhető a levegőben, de ahhoz, hogy hozzáférjenek hozzá, meg kell nyitniuk leveleik pórusait anélkül, hogy túl sok vízveszteséget engednének. Ezért vannak speciális pólyáik, úgynevezett sztómák, amelyek a levelek alsó oldalát szegélyezik, és bezáródhatnak, ha a kiszáradás közvetlen fenyegetést jelent.
A gravitáció legyőzése
A szárazföldön, ellentétben a vízzel, a növényeknek meg kell küzdeniük a gravitációs erővel, ami megnehezíti a víznek a száron keresztüli feljutását, hogy elérje a leveleket, ahol a fotoszintézis zajlik. Ennek a problémának a kiküszöbölése érdekében a szárazföldi növényekben speciális xilem nevű szállítóedények találhatók, amelyek a transzpiráció húzóerejével felfelé mozgatják a vizet a gravitációval szemben. Ezenkívül a szárazföldi növények sokkal több kitint tartalmaznak a szárukat alkotó sejtekben, elegendő erőt szolgáltatva ahhoz, hogy felállóak legyenek.
A szaporodás módszerei
A vízinövények kihasználják vizes környezetük előnyeit azáltal, hogy egyszerű szaporítási módszerekkel boldogulnak. Vagy osztódhatnak és szaporodhatnak, vagy felszabadíthatják a spermiumokat és a petesejteket, amelyek lebegnek a vízben, és olyan spórákat képeznek, amelyek új növényekké növekednek. A szárazföldi növények azonban védőbetétet igényelnek ivarsejtjeik számára, ezért vannak magjaik, és különböző megtermékenyítési eszközökre, például madarakra és rovarokra támaszkodnak.
