Transpiration

Les plantes se trouvent dans presque tous les écosystèmes du monde, des déserts aux forêts tempérées, en passant par le fond de la mer. En conséquence de la sélection naturelle, les plantes ont développé une étonnante diversité d’adaptations pour faire face à différents défis environnementaux. L’un des principaux défis auxquels les plantes sont confrontées est de maintenir une bonne hydratation. L’eau est une ressource essentielle dont ils dépendent pour la photosynthèse, le soutien structurel et le transport des nutriments et d’autres molécules importantes. L’une des façons dont les plantes peuvent contrôler leur équilibre hydrique est de réguler un processus connu sous le nom de transpiration, qui est essentiellement l’évaporation de l’eau des parties aériennes d’une plante. Cette perte d’eau se produit principalement à partir des pores des feuilles appelés stomates. Mais comment l’eau arrive-t-elle ici ?

Pour répondre à cette question, regardons de plus près sous terre. Ici, l’eau pénètre dans les racines des plantes par osmose, puis remonte jusqu’aux feuilles à travers un tissu vasculaire appelé xylème. Ce canal d’eau est connu sous le nom de courant de transpiration. Parce que les molécules d’eau se collent les unes aux autres et aux parois du xylème, lorsqu’elle s’évapore des stomates, l’eau du bas du flux de transpiration est tirée vers le haut pour prendre sa place... ce qui entraîne un écoulement ascendant des racines. Examinons maintenant de plus près une stomie. Chaque pore stomatique est bordé de deux cellules de garde qui peuvent s’étendre pour ouvrir le pore et se contracter pour le fermer. Les plantes ouvrent leurs stomates pour absorber le dioxyde de carbone nécessaire à la photosynthèse et libérer de l’oxygène gazeux. La perte d’eau par transpiration est un effet secondaire inévitable de ce processus.

Ce compromis présente un défi particulier pour les plantes vivant dans des environnements arides et elles ont donc développé des stratégies pour réduire autant que possible leurs pertes d’eau. Une façon de le faire est de faire pousser des feuilles avec de petites surfaces, présentant une petite zone sur laquelle la transpiration peut se produire. C’est pourquoi les feuilles des plantes du désert telles que la créosote sont relativement petites. Mais pour aller plus loin, les plantes des environnements arides ont également moins de stomates par unité de surface sur leurs feuilles, ce qui leur permet de minimiser la perte d’eau par transpiration.

En revanche, les plantes qui habitent des environnements où l’eau est abondante, comme les forêts tropicales, peuvent se permettre de perdre beaucoup d’eau par transpiration. Des plantes comme ce taro, par exemple, développent souvent des feuilles de grandes surfaces qui augmentent leur capacité à intercepter la lumière pour alimenter la photosynthèse. Ces plantes ont également une forte densité de stomates par rapport aux plantes des habitats arides, ce qui leur permet de maintenir des taux élevés de photosynthèse et de soutenir de grandes feuilles et tiges.

Dans cet atelier, vous mesurerez les taux de transpiration et examinerez la fréquence des stomates foliaires chez diverses espèces de plantes afin de révéler comment les plantes de différents habitats résolvent le problème de la régulation de la transpiration.