水の損失を減らすための適応策

水分は植物の光合成、代謝、細胞構造の維持に 欠かせません。そのため、大量に水を失うことは 植物にとって大問題です。植物は水の損失に耐え、抵抗するために どのように適応し、進化したのでしょうか？植物の多くは 葉の表面が ワックス状のクチクラで 覆われており、水の蒸発を防いでいます。クチクラ層の特殊な構造は 水の浸透性に影響を与えます。表面にある小さな 開口部は気孔と呼ばれ、ガス交換と蒸散を 行っています。水の損失を最小限にするため、植物は水や日光の量に合わせて 成長中の葉の 気孔の数や位置を 調節します。例えば、多くの 落葉樹では 気孔が葉の裏側に 付いています。さらに、気孔の数は 葉の位置が 木の中心に 近いほど多くなり、外周に近いほど 少なくなります。水の保全は、砂漠に生育する 植物にとって 特に重要です。砂漠に生育する低木の ブリトゥルブッシュは、小さな葉毛で水を捉えます。このような葉毛は 毛状突起と呼ばれ、日光を屈折させ、風による乾燥を緩和します。その他の砂漠の植物、ウチワサボテンなどは 肉質の茎の中に 水を貯蔵し、干ばつから身を守っています。さらに、サボテンは棘と呼ばれる 変形した葉を持ち、蒸発を減らして 熱を発散させています。また、乾燥した環境で 生育する植物は、二酸化炭素の吸収を 夜間にだけ行い、蒸発を減らしています。日中、気孔は 閉じたままです。このプロセスはベンケイソウ型 有機酸代謝、またはCAMと呼ばれます。特定の葉の構造にも水の損失を 減らす効果があります。小さな葉や、細い葉は 蒸発を減らします。イネ科の巻き付いて 折り重なった構造の 葉も同様に、表面面積を減らして 蒸発を減らす効果があります。