Inhoud
Fotosynthese is een vitaal proces dat zuurstof produceert voor planten en dieren. Nog belangrijker voor de plant, het proces produceert energie voor groei en reproductie. Zoute of zoutrijke omgevingen zoals oceaankusten bedreigen het vermogen van planten om fotosynthese te ondergaan. Sommige plantensoorten hebben zich aangepast aan deze omstandigheden en produceren energie ondanks moeilijke omstandigheden.
Osmose
Een belangrijke factor voor het overleven van een plant is het osmotische potentieel. Osmose is het proces waarbij water wordt overgebracht van een plaats met een laag zoutgehalte naar een plaats met een hoog zoutgehalte. Het osmotische potentieel van een plant beschrijft de aantrekkingskracht van water op de cellen van de plant. Daarom heeft een plant waarvan het zoutgehalte hoger is dan dat van zijn omgeving, een hoog osmotisch potentieel omdat het waarschijnlijk water in zijn cellen aantrekt, waardoor het zoutgehalte in en buiten de plant in evenwicht wordt gebracht. De tegenovergestelde toestand is er een met een laag zoutgehalte.
Water afstotend
Een plant in een zoute omgeving bevindt zich in een moeilijke positie voor het vasthouden van water. Het hoge osmotische potentieel van de omgeving onder deze omstandigheden bevordert de beweging van water van de plant naar de buitenomgeving. Om huidverlies door transpiratie te voorkomen, blijven de huidmondjes van de plant gesloten. Hoewel dit de plant helpt om waardevolle waterbronnen te behouden en een gezond evenwicht van voedingsstoffen en water te behouden, voorkomt het sluiten van de huidmondjes ook de opname van koolstofdioxide, waardoor de plant geen energie kan assimileren door fotosynthese.
Verlies van voedingsstoffen
Met de huidmondjes gesloten en de transpiratie gestopt om waterverlies te voorkomen, zal de plant het meeste water met succes vasthouden. Transpiratie speelt echter ook een belangrijke rol bij het verplaatsen van voedingsstoffen en water door de plant. Volgens de spanning-cohesietheorie creëert waterverlies door transpiratie aan de bovenkant van de plant een osmotisch potentieel dat beweging van water opwaarts vanuit de wortels van de plant genereert. Het water transporteert belangrijke voedingsstoffen uit de bodem door het xyleem en in de bladeren.
aanpassingen
Sommige plantensoorten hebben zich aangepast aan zoute omstandigheden op een manier die vergelijkbaar is met planten die in droge, woestijnachtige omstandigheden leven. Deze planten verhogen hun aminozuurvoorziening, waardoor het osmotische potentieel in hun wortels wordt verlaagd. Deze verandering in potentieel maakt het mogelijk dat water wordt getransporteerd door het xyleem zoals het is tijdens transpiratie. Water bereikt dan de bladeren van de plant. Een andere aanpassing die waterverlies aan de zoute omgeving voorkomt, is de evolutie van gespecialiseerde bladeren die een wasachtige, minder doorlatende coating bevatten.
halofyten
Ongeveer 2 procent van de plantensoorten heeft zich permanent aangepast aan zoute omstandigheden. Deze soorten worden halofyten genoemd. Ze bestaan in zoute omgevingen waar ze ofwel geworteld zijn in zout dicht water of periodiek worden bespoten en overstroomd door oceaanwater. Ze kunnen worden gevonden in semi-woestijnen, mangrovemoerassen, moerassen of langs zeekusten. Deze soorten nemen natrium- en chloride-ionen uit de omgeving en transporteren ze naar de bladcellen, leiden ze van de gevoelige celdelen en slaan ze op in de vacuolen van de cel (opslagbakachtige organellen). Deze opname verhoogt het osmotische potentieel van de planten in een zoute omgeving, waardoor water de plant kan binnendringen. Sommige halofyten hebben zoutklieren in hun bladeren en transporteren het zout rechtstreeks uit de plant. Deze eigenschap wordt gezien in sommige mangroven die in zout water groeien.