Vpliv slanosti na fotosintezo

Fotosinteza je življenjski proces, ki proizvaja kisik za rastline in živali. Za rastlino je pomembnejši postopek, ki proizvaja energijo za rast in razmnoževanje. Slana ali solna okolja, kot so oceanske obale, ogrožajo sposobnost rastlin za fotosintezo. Nekatere rastlinske vrste so se prilagodile tem razmeram in kljub težkim okoliščinam proizvajajo energijo.

Ključni dejavnik preživetja rastline je njen osmotski potencial. Osmoza je postopek prenosa vode iz mesta z nizko slanostjo v kraj z visoko slanostjo. Osmotski potencial rastline opisuje privlačnost vode v rastlinske celice. Zato ima rastlina, katere slanost je višja kot v njeni okolici, velik osmotski potencial ker bo verjetno pritegnil vodo v svoje celice in s tem uravnotežil slanost znotraj in zunaj rastlina. Nasproten pogoj je pogoj z nizko slanostjo.

Rastlina v slanem okolju je v težkem položaju za zadrževanje vode. Visok osmotski potencial okolja v teh pogojih daje prednost pretoku vode iz rastline v zunanje okolje. Da preprečimo izgubo vode s transpiracijo, bodo ožilje rastline ostale zaprte. Čeprav bo to rastlini pomagalo ohranjati dragocene vodne vire in vzdrževati zdravo ravnovesje hranil in vode, zapiranje ožilja tudi preprečuje vnos ogljikovega dioksida in preprečuje, da bi rastlina skozi asimilirala energijo fotosinteza.

Z zaprtimi ostnicami in zaustavitvijo transpiracije, da se prepreči izguba vode, bo rastlina uspešno zadrževala večino vode. Transpiracija pa ima pomembno vlogo tudi pri premikanju hranil in vode po rastlini. Po teoriji napetostno-kohezijske izgube voda zaradi transpiracije na vrhu rastline ustvarja osmotski potencial, ki ustvarja gibanje vode navzgor iz korenin rastline. Voda prenaša pomembna hranila, pridobljena iz tal, skozi ksilem in v liste.

Nekatere rastlinske vrste so se prilagodile slanim razmeram na podoben način kot rastline, ki živijo v suhih, puščavskih razmerah. Te rastline povečajo oskrbo z aminokislinami in zmanjšajo osmotski potencial v svojih koreninah. Ta sprememba potenciala omogoča prenos vode navzgor po ksilemu, kakršna je med transpiracijo. Voda nato pride do rastlinskih listov. Druga prilagoditev, ki preprečuje izgubo vode v slanem okolju, je razvoj specializiranih listov, ki vsebujejo voskasto, manj prepustno prevleko.

Približno 2 odstotka rastlinskih vrst se je trajno prilagodilo slanim razmeram. Te vrste se imenujejo halofiti. Obstajajo v slanih okoljih, kjer so bodisi zakoreninjeni v slani vodi ali pa jih občasno škropi in zaliva morska voda. Najdemo jih v polpuščavah, močvirjih z mangrovami, močvirjih ali ob morskih obalah. Te vrste jemljejo natrijeve in kloridne ione iz okolice in jih prenašajo v listne celice, preusmeritev iz občutljivih delov celic in njihovo shranjevanje v vakuolah celice (podoben zalogovniku organele). Ta absorpcija poveča osmotski potencial rastline v slanem okolju, kar omogoča vstop vode v rastlino. Nekateri halofiti imajo v listih solne žleze in sol prenašajo neposredno iz rastline. Ta značilnost je vidna v nekaterih mangrovah, ki rastejo v slani vodi.