მარილიანობის ეფექტი ფოტოსინთეზზე

ფოტოსინთეზი არის სასიცოცხლო პროცესი, რომელიც წარმოქმნის ჟანგბადს მცენარეებისა და ცხოველებისათვის. ქარხნისთვის უფრო მნიშვნელოვანია, რომ ეს პროცესი წარმოქმნის ენერგიას ზრდისა და გამრავლებისთვის. მარილიანი, ან მარილიანი გარემო, როგორიცაა ოკეანეების სანაპიროები, საფრთხეს უქმნის მცენარეთა ფოტოსინთეზის ჩატარებას. ზოგიერთი მცენარის სახეობა ადაპტირებულია ამ პირობებში და ენერგიას აწარმოებს, მიუხედავად რთული ვითარებისა.

მცენარის გადარჩენის ძირითადი ფაქტორია მისი ოსმოსური პოტენციალი. ოსმოსოსი არის წყლის დაბალი მარილიანობის ადგილიდან მაღალი მარილიანობის ადგილიდან წყლის გადატანის პროცესი. მცენარის ოსმოსური პოტენციალი აღწერს წყლის მიზიდვას მცენარის უჯრედებში. ამიტომ, მცენარეს, რომლის მარილიანობა უფრო მაღალია, ვიდრე მისი გარემოცვა, აქვს მაღალი ოსმოსური პოტენციალი რადგან იგი სავარაუდოდ იზიდავს წყალს მის უჯრედებში და წონასწორობას მოუტანს მარილიანობას შიგნით და მის გარეთ მცენარე საპირისპირო მდგომარეობაა დაბალი მარილიანობა.

მარილიან გარემოში მყოფი მცენარე რთულ მდგომარეობაშია წყლის შეკავებისთვის. ამ პირობებში გარემოს მაღალი ოსმოსური პოტენციალი ხელს უწყობს წყლის გადაადგილებას მცენარედან გარე გარემოში. ტრანსპირაციის გზით წყლის დაკარგვის თავიდან ასაცილებლად, მცენარის სტომატი დახურული დარჩება. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ხელს შეუწყობს მცენარის ძვირფასი წყლის რესურსების შენარჩუნებას და ნუტრიენტები და წყლის ჯანსაღი ბალანსის შენარჩუნებას სტომატის დახურვა ხელს უშლის ნახშირორჟანგის მიღებას, რაც ხელს უშლის მცენარის ენერგიის ათვისებას ფოტოსინთეზი.

დახურული სტომატოზითა და ტრანსპირაციის შეჩერებით წყლის დაკარგვის თავიდან ასაცილებლად, მცენარე წყლის უმეტეს ნაწილს წარმატებით შეინარჩუნებს. ამასთან, ტრანსპირაციას მნიშვნელოვანი როლი აქვს მთელ მცენარეს საკვები ნივთიერებებისა და წყლის გადატანაში. დაძაბულობის ერთიანობის თეორიის თანახმად, წყლის დაკარგვა მცენარის ზედა ნაწილში ტრანსპირაციის გზით ქმნის ოსმოსურ პოტენციალს, რომელიც წარმოქმნის წყლის მოძრაობას მცენარის ფესვებიდან ზემოთ. წყალი გადააქვს ნიადაგიდან მიღებული მნიშვნელოვანი საკვები ნივთიერებები ქსილემის საშუალებით და ფოთლებში.

ზოგიერთი მცენარის სახეობა ადაპტირებულია მარილიან პირობებში ისე, როგორც მცენარეები, რომლებიც მშრალ, უდაბნოში ცხოვრობენ. ეს მცენარეები ზრდის ამინომჟავების მომარაგებას, ამცირებს მათ ფესვებში ოსმოსურ პოტენციალს. პოტენციალის ეს ცვლილება საშუალებას იძლევა წყალი გადავიდეს ქსილემში, როგორც ეს ხდება ტრანსპირაციის დროს. შემდეგ წყალი აღწევს მცენარის ფოთლებამდე. კიდევ ერთი ადაპტაცია, რომელიც ხელს უშლის წყლის დაკარგვას მარილიან გარემოში, არის სპეციალიზებული ფოთლების ევოლუცია, რომლებიც შეიცავს ცვილისებრ, ნაკლებად გამტარი დაფარვას.

მცენარეთა სახეობების დაახლოებით 2 პროცენტი მუდმივად ეგუება მარილიან პირობებს. ამ სახეობებს ჰალოფიტებს უწოდებენ. ისინი არსებობენ მარილიან გარემოში, სადაც ან ფესვები აქვთ მარილიან მკვრივ წყალში, ან პერიოდულად იფრქვევიან და იტბორებიან ოკეანეების წყლით. ისინი შეიძლება აღმოჩნდნენ ნახევრად უდაბნოებში, მანგროვების ჭაობებში, ჭალებში ან ზღვის სანაპიროებზე. ეს სახეობები მიმდებარე გარემოდან იღებენ ნატრიუმის და ქლორიდის იონებს და ატარებენ მათ ფოთლის უჯრედებში, მათი გადამისამართება მგრძნობიარე უჯრედის ნაწილებიდან და მათი შენახვა უჯრედის ვაკუოლებში (საცავის მსგავსი ორგანელები). ეს მიღება ზრდის მცენარის ოსმოსურ პოტენციალს მარილიან გარემოში, რაც წყალს აძლევს მცენარეს. ზოგიერთ ჰალოფიტს ფოთლებში მარილიანი ჯირკვლები აქვს და მარილს უშუალოდ მცენარედან გადაჰყავს. ეს მახასიათებელი ჩანს ზოგიერთ მანგროვში, რომლებიც მარილიან წყალში იზრდება.