Rośliny są żywymi istotami, a wszystkie żywe istoty na Ziemi potrzebują wody, aby przetrwać. Rośliny, oczywiście, nie mogą się poruszać w poszukiwaniu paliwa, tak jak zwierzęta, i nie mogą pić płynów w znaczeniu, w jakim zwykle rozumie się termin „napój”. Ale podobnie jak zwierzęta, rośliny wyewoluowały określone składniki i mechanizmy fizjologiczne, aby zapewnić odpowiedni poziom nawodnienia w różnych warunkach.
Funkcje wody w roślinach
Woda jest jednym z reagentów w reakcji chemicznej znanej jako fotosynteza, drugim jest dwutlenek węgla. Te dwa związki reagują pod wpływem światła słonecznego, generując glukozę i tlen. Jest to prawie dokładnie odwrotność oddychania w innych organizmach, w którym tlen jest używany do rozkładania glukozy i uwalniania energii, dwutlenku węgla i wody.
Woda jest również wykorzystywana do transportu minerałów wokół rośliny w podobny sposób, w jaki krew przenosi ważne substancje w ciałach zwierząt. Woda zapewnia również roślinom wsparcie strukturalne, a także pozwala liściom zachować chłód przez proces parowania. Krótko mówiąc, woda pełni w roślinach wiele takich samych funkcji jak u zwierząt, dostosowując się do różnic anatomicznych i innych.
Transport wodny w zakładach
Woda przemieszcza się z gleby, w której zakotwiczone są rośliny, do systemów korzeniowych roślin poprzez komórki włoskowate korzeni na końcach poszczególnych korzeni. Gdy cząsteczka wody dyfunduje do korzenia, może obrać jedną z trzech ścieżek, aby dotrzeć do ksylemu, który jest przewodem od korzeni do reszty rośliny. Pierwsza z tych ścieżek przebiega po prostu między komórkami w korzeniu. Drugi to poruszanie się po połączeniach między komórkami (plasmodesmata), a trzeci to przechodzenie przez komórki i wielokrotne przechodzenie przez różne błony komórkowe.
W ksylemie, analogicznie do żył u zwierząt, woda porusza się ze znacznie mniejszym oporem w kierunku liści. Woda ostatecznie opuszcza rośliny przez otwory w liściach zwane aparatami szparkowymi (liczba pojedyncza: stoma).
Wpływ warunków otoczenia na bilans wodny
Wyższe temperatury prowadzą do szybszego tempa transpiracji (obrotu wody). Wynika to głównie z silniejszego otwierania aparatów szparkowych, gdy powietrze jest cieplejsze i pozwala na ucieczkę większej ilości wody. Wyższa wilgotność spowalnia ruch wody w roślinach, ponieważ woda nie może tak łatwo wyparować z liści do atmosfery. Wiatr ma tendencję do zwiększania absorpcji wody przez rośliny, częściowo poprzez obniżenie wilgotności w bezpośrednim sąsiedztwie. Wreszcie, rośliny rosnące w suchych regionach, takie jak kaktusy, mają tendencję do oszczędzania wody i ogólnie mają niższy wskaźnik transpiracji.
Zmniejszenie strat wody
Liście mają na zewnętrznej powierzchni woskową warstwę naskórka, która czasami jest widoczna w dotyku. Prowadzi to do zwiększenia retencji wody. W pewnych warunkach aparaty szparkowe zamykają się, zmniejszając ilość wody, którą roślina oddaje do otoczenia.
Rośliny zatrzymują również wodę, aby zachować integralność strukturalną. Więcej wody prowadzi do wyższego poziomu jędrności lub jędrności, co jest szczególnie ważne w przypadku roślin, które nie zawierają zdrewniałych struktur podtrzymujących.