Αν και τα πρώτα φυτά εξελίχθηκαν σε υδάτινα περιβάλλοντα, με την πάροδο του χρόνου, τα μοναδικά χαρακτηριστικά που αναπτύχθηκαν για να επιτρέψουν τη ζωή στη γη ξεκινώντας περίπου πριν από 425 εκατομμύρια χρόνια. Οι διαφορές μεταξύ των δύο περιβαλλόντων απαιτούν διαφορετικές φυσιολογικές δομές και προσαρμογές. Για παράδειγμα, η απόκτηση των απαραίτητων ορυκτών, θρεπτικών στοιχείων και αερίων ποικίλλει μεταξύ του ύδατος και της γης, καθώς και των τρόπων αναπαραγωγής και των επιδράσεων της βαρύτητας. Εδώ είναι μερικά ξεχωριστά χαρακτηριστικά των υδάτινων και χερσαίων φυτών που τονίζουν πώς αντιμετωπίζουν τις απαιτήσεις των αντίστοιχων περιβαλλόντων τους.
πιστωτική: Jupiterimages / Comstock / Getty ImagesΑντιμετώπιση της αποξήρανσης
Ενώ τα υδρόβια φυτά περιβάλλουν το νερό και μπορούν να το απορροφήσουν αβίαστα από το περιβάλλον τους για να αποκτήσουν ένα από τα τρία βασικά συστατικά που χρειάζονται για τη φωτοσύνθεση, τα φυτά γης πρέπει να έχουν τρόπους να αποκτήσουν νερό όταν είναι σπάνιο, να το μεταφέρουν σε όλα τα κύτταρα και να προστατεύσουν από την απειλή εξάτμισης και αποξήρανσης. Τα φυτά γης έχουν επομένως εξελίξει τις ρίζες τους για να φθάσουν σε πηγές νερού βαθιά στο έδαφος και να εργάζονται ως μεταφορείς κυστιδίων, σε αντίθεση με τις holdfasts που έχουν μερικές μονάδες νερού που χρησιμεύουν μόνο ως άγκυρες. Επιπλέον, τα χερσαία φυτά, σε αντίθεση με τα περισσότερα φυτά νερού, έχουν κηρώδη επιδερμίδες που καλύπτουν τις κορυφές των φύλλων τους για να αντισταθούν στην εξάτμιση.
Ειδικά χαρακτηριστικά ανταλλαγής αερίων
Επειδή η διαθεσιμότητα διοξειδίου του άνθρακα διαφέρει τόσο πολύ μεταξύ υδατικών και χερσαίων περιβαλλόντων, το νερό και τα χερσαία φυτά έχουν αναπτύξει το καθένα μοναδικά χαρακτηριστικά που λειτουργούν καλά με τα αντίστοιχα περιβάλλοντά τους. Οι μονάδες υδροδότησης, για παράδειγμα, ασχολούνται με τη χαμηλή διαθεσιμότητα διοξειδίου του άνθρακα, έχοντας ειδικούς θαλάμους αερίων για την αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα για χρήση σε περιόδους έλλειψης. Οι χερσαίες εγκαταστάσεις, αντίθετα, έχουν διοξείδιο του άνθρακα εύκολα προσβάσιμες στον αέρα, αλλά για να έχουν πρόσβαση, πρέπει να ανοίγουν τους πόρους στα φύλλα τους χωρίς να επιτρέπουν υπερβολική απώλεια νερού. Ως εκ τούτου, έχουν ειδικούς πόρους που ονομάζονται stomata που ευθυγραμμίζουν την κάτω πλευρά των φύλλων και μπορούν να κλείσουν όταν η αποξήρανση είναι επικείμενη απειλή.
Υπέρβαση της βαρύτητας
Στην ξηρά, σε αντίθεση με το νερό, τα φυτά πρέπει να αντιμετωπίσουν τη δύναμη της βαρύτητας, πράγμα που καθιστά δυσκολότερη το ταξίδι του νερού μέσα από το στέλεχος για να φτάσει στα φύλλα όπου λαμβάνει χώρα φωτοσύνθεση. Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, ειδικά δοχεία μεταφοράς που ονομάζονται xylem υπάρχουν σε χερσαίες εγκαταστάσεις, οι οποίες μετακινούν το νερό προς τα πάνω ενάντια στη βαρύτητα από τη δύναμη έλξης της διαπνοής. Επίσης, τα χερσαία φυτά περιέχουν πολύ περισσότερη χιτίνη στα κύτταρα που αποτελούν τους μίσχους τους, παρέχοντας αρκετή δύναμη για να τους κρατήσουν όρθια.
Μέθοδοι αναπαραγωγής
Τα εργοστάσια νερού εκμεταλλεύονται το υδατικό τους περιβάλλον, επιτυγχάνοντας απλές μεθόδους αναπαραγωγής. Μπορούν είτε να χωρίσουν και να πολλαπλασιάσουν είτε μπορούν να απελευθερώσουν σπέρμα και αυγά, τα οποία επιπλέουν στο νερό και σχηματίζουν σπόρια που θα αναπτυχθούν σε νέα φυτά. Τα φυτά γης, ωστόσο, απαιτούν προστατευτική θήκη για τους γαμέτες τους, και επομένως έχουν σπόρους και βασίζονται σε διάφορα μέσα γονιμοποίησης όπως τα πουλιά και τα έντομα.
