Le piante sono esseri viventi e tutti gli esseri viventi sulla Terra richiedono acqua per sopravvivere. Le piante, ovviamente, non possono muoversi in cerca di carburante come possono fare gli animali, e non possono bere liquidi nel senso in cui viene normalmente inteso il termine "bere". Ma come gli animali, le piante hanno evoluto componenti e meccanismi fisiologici specifici per garantire livelli adeguati di idratazione in una varietà di condizioni.
Funzioni dell'acqua nelle piante
L'acqua è uno dei reagenti della reazione chimica nota come fotosintesi, l'altro è l'anidride carbonica. Questi due composti reagiscono sotto l'influenza della luce solare per generare glucosio e ossigeno. Questo è quasi esattamente il contrario della respirazione in altri organismi, in cui l'ossigeno viene utilizzato per abbattere il glucosio e liberare energia, anidride carbonica e acqua.
L'acqua è anche usata per trasportare i minerali intorno alla pianta più o meno allo stesso modo in cui il sangue sposta le sostanze vitali attraverso i corpi degli animali. L'acqua fornisce anche alle piante un supporto strutturale e consente anche alle foglie della pianta di mantenersi fresche durante il processo di evaporazione. In breve, l'acqua svolge molte delle stesse funzioni nelle piante come negli animali, adattandosi alle differenze anatomiche e di altro tipo.
Trasporto dell'acqua nelle piante
L'acqua si sposta dal terreno in cui le piante sono ancorate ai sistemi radicali delle piante attraverso le cellule ciliate della radice alle punte delle singole radici. Una volta che una molecola d'acqua si diffonde in una radice, può prendere uno dei tre percorsi per raggiungere lo xilema, che è il condotto dalle radici al resto della pianta. Il primo di questi percorsi è semplicemente tra le celle nella radice. Il secondo sta navigando nelle giunzioni tra le cellule (plasmodesmata), e il terzo sta attraversando le cellule e attraversando ripetutamente diverse membrane cellulari.
Una volta nello xilema, analogamente alle vene negli animali, l'acqua si muove con molta meno resistenza nella direzione delle foglie. L'acqua alla fine lascia le piante attraverso aperture nelle foglie chiamate stomi (singolare: stomi).
Effetto delle condizioni ambientali sul bilancio idrico
Temperature più elevate portano a tassi di traspirazione (turnover dell'acqua) più rapidi. Questo è principalmente il risultato dell'apertura più robusta degli stomi quando l'aria è più calda e consente la fuoriuscita di più acqua. Una maggiore umidità rallenta il movimento dell'acqua nelle piante perché l'acqua non può evaporare facilmente dalle foglie nell'atmosfera. Il vento tende ad aumentare l'assorbimento d'acqua delle piante, anche abbassando l'umidità nelle immediate vicinanze. Infine, le piante che crescono nelle regioni più secche, come i cactus, tendono a conservare l'acqua e hanno complessivamente tassi di traspirazione inferiori.
Ridurre le perdite d'acqua
Le foglie hanno uno strato di cuticola cerosa sulle loro superfici esterne, che a volte è evidente al tatto. Questo porta ad un aumento della ritenzione idrica. In determinate condizioni, gli stomi si chiudono, riducendo la quantità di acqua che la pianta rilascia nel suo ambiente.
Le piante trattengono anche l'acqua per mantenere la loro integrità strutturale. Più acqua porta a un livello più alto di turgore, o compattezza, che è particolarmente importante nelle piante che non contengono strutture di supporto legnose.
