In che modo le piante non vascolari ottengono acqua e sostanze nutritive?

Lo sviluppo del tessuto vascolare è stato un importante progresso evolutivo per il regno vegetale. Permetteva alle piante di condurre a grandi distanze l'acqua assorbita dalle radici e gli zuccheri prodotti dalle foglie. Il tessuto vascolare consente alle piante di crescere alte, con alcuni alberi che raggiungono più di 300 piedi. Le prime piante - sotto i piedi e spesso trascurate - usano mezzi molto diversi per ottenere acqua e sostanze nutritive rispetto alla maggior parte delle piante familiari che si trovano oggi sulla Terra.

Le piante sono nate nell'acqua come alghe fluttuanti. Nell'ambiente acquatico, l'acqua e le sostanze nutritive bagnavano costantemente le piante e ogni cellula poteva semplicemente assorbire ciò di cui aveva bisogno dall'ambiente circostante. Le prime piante a trasferirsi sulla terra da 400 milioni a 450 milioni di anni fa: i muschi, le epatiche e i cornioli, noti collettivamente come briofite: contenevano strutture simili a questi antenati acquatici e si adattavano meglio a vivere costantemente in un ambiente con acqua a disposizione. Poiché l'evoluzione ha portato a nuove forme vegetali, la capacità di sopravvivere in ambienti sempre più aridi è alla base di molti degli adattamenti chiave. Le briofite, tuttavia, avevano ancora bisogno di una fonte costante di umidità per sopravvivere.

Nelle piante vascolari, le radici svolgono l'importante ruolo di assorbire l'acqua - e con quell'acqua, i nutrienti minerali - dal terreno circostante. Le briofite, invece, non hanno radici. I muschi contengono fibre piccole e resistenti note come rizoidi che assomigliano a minuscole radici ma mantengono solo il muschio ancorato in posizione. Anche i hornworts e le liverworts si mantengono in posizione con i rizoidi, ma questi rizoidi contengono solo una singola cellula e non vengono facilmente scambiati per radici, come lo sono nei muschi.

Poiché mancano di radici, le briofite richiedono il contatto con l'acqua in modo da poterla assorbire direttamente nelle foglie, proprio come i loro antenati acquatici assorbivano l'acqua dal loro ambiente. Anche i nutrienti minerali disciolti nell'acqua vengono assorbiti direttamente nelle foglie delle briofite. Poiché ogni foglia deve entrare in contatto con l'acqua, le briofite rimangono piccole e crescono vicino al suolo o su altre superfici di raccolta dell'acqua, come i rami degli alberi.

Tuttavia, le piante, comprese le briofite, non assorbono tutti i loro nutrienti dall'ambiente. Il tratto chiave che distingue le piante dagli animali è la loro capacità di produrre il proprio cibo utilizzando l'energia del sole, un processo chiamato fotosintesi. Come tutte le piante, le briofite svolgono la fotosintesi per produrre gli zuccheri di cui hanno bisogno per produrre energia. A differenza delle piante vascolari, le briofite non hanno alcun mezzo per trasportare questi prodotti fotosintetici in tutta la pianta.