34.15: Adaptacje, które zmniejszają utratę wody

Chociaż parowanie z liści roślin napędza transpirację, powoduje również utratę wody. Ponieważ woda ma kluczowe znaczenie dla reakcji fotosyntezy i innych procesów komórkowych, presja ewolucyjna na rośliny w różnych środowiskach doprowadziła do nabycia adaptacji, które zmniejszają utratę wody.

U roślin lądowych najwyższa warstwa komórkowa liścia rośliny, zwana naskórkiem, pokryta jest woskową substancją zwaną naskórkiem. Ta hydrofobowa warstwa składa się z polimeru kutyny i innych wosków pochodzenia roślinnego, które są syntetyzowane przez komórki naskórka. Substancje te zapobiegają niepożądanej utracie wody i przedostawaniu się niepotrzebnych substancji rozpuszczonych. Specyficzny skład i grubość naskórka różnią się w zależności od gatunku rośliny i środowiska. Inne adaptacje liści mogą również zminimalizować parowanie, przede wszystkim poprzez zmniejszenie powierzchni. Na przykład niektóre trawy mają pofałdowaną strukturę, która zmniejsza utratę wody. Alternatywnie, inne gatunki traw są poddawane zwijaniu źdźbła w celu ochrony przed parowaniem. Niektóre rośliny żyjące na pustyni mają liście pokryte mikroskopijnymi włoskami, które zatrzymują parę wodną, zmniejszając w ten sposób parowanie.

Woda paruje głównie przez maleńkie otwory w liściach roślin zwane aparatami szparkowymi. Aparaty szparkowe niektórych roślin znajdują się wyłącznie na dolnej powierzchni liści, chroniąc je przed nadmiernym parowaniem związanym z ciepłem. Inne rośliny zatrzymują parę wodną w pobliżu aparatów szparkowych, które znajdują się w dołach na ich liściach, zmniejszając utratę wody przez parowanie, ponieważ komórki ochronne otaczające otwór szparkowy mogą wyczuwać wilgotność względną. Niektóre rośliny pustynne otwierają aparaty szparkowe tylko w nocy, kiedy parowanie jest mniej prawdopodobne. Strategia ta nazywa się metabolizmem kwasu gruboszowego (CAM), a rośliny, które jej używają, wychwytują i wiążą dwutlenek węgla w nocy, a w ciągu dnia przeprowadzają zależne od światła reakcje fotosyntezy. Niektórzy naukowcy zaproponowali zakłady bioinżynieryjne w celu oddzielenia wiązania węgla od fotosyntezy poprzez wykorzystanie CAM jako środka łagodzącego parowanie związane z ociepleniem globalnych temperatur.