34.15: Adaptaciones que reducen la pérdida de agua

Aunque la evaporación de las hojas de las plantas impulsa la transpiración, también supone una pérdida de agua. Debido a que el agua es fundamental para las reacciones fotosintéticas y otros procesos celulares, las presiones evolutivas sobre las plantas en entornos distintos han impulsado la adquisición de adaptaciones que reducen la pérdida de agua.

En las plantas terrestres, la capa celular superior de una hoja vegetal, llamada epidermis, está recubierta con una sustancia cerosa llamada cutícula. Esta capa hidrófoba está formada por el polímero cutina y otras ceras de origen vegetal que son sintetizadas por las células epidérmicas. Estas sustancias impiden la pérdida de agua no deseada y la entrada de solutos innecesarios. La composición y el grosor específicos de la cutícula varían según las especies vegetales y el entorno. Otras adaptaciones de hojas también pueden minimizar la evaporación, principalmente mediante la reducción de la superficie. Por ejemplo, algunas hierbas tienen una estructura plegada que reduce la pérdida de agua. Alternativamente, otras especies de hierbas se someten a un balanceo de la hoja para protegerse contra la evaporación. Algunas plantas que habitan en el desierto tienen hojas recubiertas de pelos microscópicos que atrapan el vapor de agua, reduciendo así la evaporación.

El agua se evapora principalmente a través de diminutos orificios en las hojas de las plantas llamados estomas. Los estomas de algunas plantas se encuentran exclusivamente en la superficie inferior de la hoja, protegiéndolas de la evaporación excesiva asociada al calor. Otras plantas atrapan el vapor de agua cerca de los estomas que se encuentran en los hoyos de sus hojas, reduciendo la pérdida de agua por evaporación, ya que las células de guarda que flanquean la abertura del estoma pueden detectar la humedad relativa. Algunas plantas del desierto abren sus estomas sólo por la noche cuando es menos probable que se produzca la evaporación. Esta estrategia se llama Metabolismo Ácido de las Crasuláceas (MAC), y las plantas que lo utilizan capturan y fijan dióxido de carbono por la noche, y ejecutan las reacciones fotosintéticas dependientes de la luz durante el día. Algunos científicos han propuesto plantas de bioingeniería para desacoplar la fijación de carbono de la fotosíntesis mediante la utilización de MAC como un esfuerzo de mitigación para la evaporación asociada con el calentamiento de las temperaturas globales.