Вплив солоності на фотосинтез

Фотосинтез - життєво важливий процес, який виробляє кисень для рослин і тварин. Що більш важливо для рослини, процес виробляє енергію для росту та розмноження. Солоне або солене щільне середовище, таке як узбережжя океану, загрожує здатності рослин піддаватися фотосинтезу. Деякі види рослин пристосувались до цих умов, виробляючи енергію, незважаючи на складні обставини.

Ключовим фактором виживання рослини є осмотичний потенціал. Осмос - це процес перенесення води з місця з низькою соленістю на місце з високою солоністю. Осмотичний потенціал рослини описує залучення води до клітин рослини. Отже, рослина, соленість якої перевищує солоність навколишнього середовища, має високий осмотичний потенціал тому що він, ймовірно, залучатиме воду до своїх клітин, приводячи рівновагу до солоності всередині та поза Рослина. Протилежна умова - умова низької солоності.

Рослина в солоному середовищі знаходиться в скрутному становищі для утримання води. Високий осмотичний потенціал навколишнього середовища за цих умов сприяє переміщенню води з рослини у зовнішнє середовище. Щоб запобігти втраті води через транспірацію, продихи рослини залишатимуться закритими. Хоча це допоможе рослині зберігати дорогоцінні водні ресурси та підтримувати здоровий баланс поживних речовин та води, але закриття продихів також перешкоджає поглинанню вуглекислого газу, не даючи рослині засвоювати енергію через фотосинтез.

Закривши продихи та зупинивши транспірацію, щоб запобігти втраті води, рослина успішно збереже більшу частину своєї води. Однак транспірація також відіграє важливу роль у переміщенні поживних речовин та води по всій рослині. Згідно з теорією напруженості та згуртованості, втрата води через транспірацію у верхній частині рослини створює осмотичний потенціал, який генерує рух води вгору від коренів рослини. Вода транспортує важливі поживні речовини, отримані з ґрунту, через ксилему та в листя.

Деякі види рослин пристосувались до солоних умов подібним чином до рослин, які живуть у сухих пустельних умовах. Ці рослини збільшують запас амінокислот, знижуючи осмотичний потенціал у своїх коренях. Ця зміна потенціалу дозволяє переносити воду вгору по ксилемі, як це відбувається під час транспірації. Потім вода доходить до листя рослини. Іншим пристосуванням, яке запобігає втраті води до солоного середовища, є виділення спеціалізованих листків, які містять воскоподібне, менш проникне покриття.

Близько 2 відсотків видів рослин постійно пристосувались до солоних умов. Ці види називаються галофітами. Вони існують у солоному середовищі, де вони або вкорінюються в соленій густій ​​воді, або періодично обприскуються та заливаються водою океану. Їх можна зустріти в напівпустелях, болотах мангрових заростей, болотах або на узбережжі моря. Ці види беруть іони натрію та хлориду з навколишнього середовища та транспортують їх до клітин листя, перенаправляючи їх із чутливих частин клітини та зберігаючи у вакуолях клітини (схожий на смітник органели). Це поглинання підвищує осмотичний потенціал рослини в солоному середовищі, дозволяючи потрапляння води в рослину. У деяких галофітах у листі солеві залози, і вони транспортують сіль безпосередньо з рослини. Ця характеристика спостерігається в деяких мангрових заростях, які ростуть у морській воді.