Vplyv slanosti na fotosyntézu

Fotosyntéza je životne dôležitý proces, pri ktorom sa produkuje kyslík pre rastliny a zvieratá. Pre rastlinu je to dôležitejšie, tento proces produkuje energiu pre rast a reprodukciu. Fyziologický roztok alebo prostredie s vysokým obsahom solí, napríklad pobrežie oceánov, ohrozuje schopnosť rastlín podstúpiť fotosyntézu. Niektoré druhy rastlín sa týmto podmienkam prispôsobili a produkovali energiu napriek zložitým okolnostiam.

Kľúčovým faktorom prežitia rastliny je jej osmotický potenciál. Osmóza je proces prenosu vody z miesta s nízkou slanosťou do miesta s vysokou slanosťou. Osmotický potenciál rastliny popisuje príťažlivosť vody k bunkám rastliny. Preto rastlina, ktorej slanosť je vyššia ako slanosť jej okolia, má vysoký osmotický potenciál pretože je pravdepodobné, že priťahuje vodu do svojich buniek a prináša rovnováhu k slanosti vo vnútri aj mimo bunky rastlina. Opačným stavom je nízka slanosť.

Rastlina v soľnom prostredí je v ťažkej pozícii pre zadržiavanie vody. Vysoký osmotický potenciál prostredia za týchto podmienok podporuje pohyb vody z rastliny do vonkajšieho prostredia. Aby sa zabránilo strate vody transpiráciou, zostanú prieduchy rastliny zatvorené. Aj keď to pomôže rastline udržať vzácne vodné zdroje a udržať zdravú rovnováhu živín a vody, uzatvorenie priedušiek taktiež zabraňuje absorpcii oxidu uhličitého a bráni rastline v asimilácii energie fotosyntéza.

Keď sú prieduchy uzavreté a transpirácia zastavená, aby sa zabránilo strate vody, rastlina si úspešne uchová väčšinu svojej vody. Transpirácia má však tiež dôležitú úlohu pri pohybe živín a vody v celej rastline. Podľa teórie napätia a súdržnosti strata vody transpiráciou v hornej časti rastliny vytvára osmotický potenciál, ktorý generuje pohyb vody smerom hore od koreňov rastliny. Voda transportuje dôležité živiny získané z pôdy cez xylém a do listov.

Niektoré druhy rastlín sa adaptovali na slané podmienky podobným spôsobom ako rastliny, ktoré žijú v suchých púštnych podmienkach. Tieto rastliny zvyšujú prísun aminokyselín a znižujú osmotický potenciál v koreňoch. Táto zmena potenciálu umožňuje, aby sa voda preniesla cez xylém tak, ako je to počas transpirácie. Voda sa potom dostane na listy rastliny. Ďalšou úpravou, ktorá zabraňuje strate vody do soľného prostredia, je vývoj špecializovaných listov, ktoré obsahujú voskovitý, menej priepustný povlak.

Asi 2 percentá druhov rastlín sa trvalo adaptovali na soľné podmienky. Tieto druhy sa nazývajú halofyty. Existujú v slaných prostrediach, kde sú zakorenené v slanej vode alebo sú postriekané a pravidelne zaplavované oceánskou vodou. Môžu sa vyskytovať v polopúšťach, mangrovových močiaroch, močiaroch alebo pozdĺž morských pobreží. Tieto druhy berú sodné a chloridové ióny z okolitého prostredia a transportujú ich do buniek listu, ich presmerovanie z citlivých častí bunky a ich uloženie do vakuol bunky (podobné zásobníkom) organely). Táto absorpcia zvyšuje osmotický potenciál rastliny v soľnom prostredí a umožňuje vode vstupovať do rastliny. Niektoré halofyty majú v listoch soľné žľazy a soľ transportujú priamo z rastliny. Táto vlastnosť je viditeľná v niektorých mangrovoch, ktoré rastú v slanej vode.