Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

34.15: Aanpassingen die het waterverlies verminderen
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Adaptations that Reduce Water Loss
 
TRANSCRIPT

34.15: Adaptations that Reduce Water Loss

34.15: Aanpassingen die het waterverlies verminderen

Though evaporation from plant leaves drives transpiration, it also results in loss of water. Because water is critical for photosynthetic reactions and other cellular processes, evolutionary pressures on plants in different environments have driven the acquisition of adaptations that reduce water loss.

In land plants, the uppermost cell layer of a plant leaf, called the epidermis, is coated with a waxy substance called the cuticle. This hydrophobic layer is composed of the polymer cutin and other plant-derived waxes that are synthesized by epidermal cells. These substances prevent unwanted water loss and the entry of unneeded solutes. The specific composition and thickness of the cuticle vary according to plant species and environment. Other leaf adaptations can also minimize evaporation, primarily by reducing surface area. For example, some grasses have a folded structure that reduces water loss. Alternatively, other grass species undergo a rolling of the blade to protect against evaporation. Some desert-dwelling plants have leaves coated in microscopic hairs that trap water vapor, therefore reducing evaporation.

Water primarily evaporates through tiny holes in plant leaves called stomata. The stomata of some plants are located exclusively on the lower leaf surface, protecting them from excessive heat-associated evaporation. Other plants trap water vapor near stomata that are located in pits on their leaves, reducing evaporative water loss, as the guard cells that flank the stomatal opening can sense relative humidity. Some desert plants open their stomata only at night when evaporation is less likely to occur. This strategy is called Crassulacean Acid Metabolism (CAM), and plants that use it capture and fix carbon dioxide at night, and run light-dependent photosynthetic reactions during the day. Some scientists have proposed bioengineering plants to decouple carbon fixation from photosynthesis by utilizing CAM as a mitigation effort for evaporation associated with warming global temperatures.

Hoewel verdamping uit bladeren van planten transpiratie stimuleert, resulteert dit ook in waterverlies. Omdat water van cruciaal belang is voor fotosynthetische reacties en andere cellulaire processen, hebben evolutionaire druk op planten in verschillende omgevingen geleid tot aanpassingen die het waterverlies verminderen.

In landplanten is de bovenste cellaag van een plantenblad, de epidermis genaamd, bedekt met een wasachtige substantie die de cuticula wordt genoemd. Deze hydrofobe laag is samengesteld uit het polymeer cutine en andere plantaardige wassen die worden gesynthetiseerd door epidermale cellen. Deze stoffen voorkomen ongewenst waterverlies en het binnendringen van onnodige opgeloste stoffen. De specifieke samenstelling en dikte van de cuticula is afhankelijk van de plantensoort en de omgeving. Andere bladaanpassingen kunnen ook de verdamping minimaliseren, voornamelijk door het oppervlak te verkleinen. Zo hebben sommige grassen een gevouwen structuur waardoor er minder water verloren gaat. Als alternatief ondergaan andere grassoorten het rollen van het blad om eengainst verdamping. Sommige woestijnplanten hebben bladeren bedekt met microscopisch kleine haartjes die waterdamp vasthouden, waardoor de verdamping wordt verminderd.

Water verdampt voornamelijk door kleine gaatjes in bladeren van planten, huidmondjes genaamd. De huidmondjes van sommige planten bevinden zich uitsluitend op het onderste bladoppervlak en beschermen ze tegen overmatige hitte-gerelateerde verdamping. Andere planten vangen waterdamp op in de buurt van huidmondjes die zich in putjes op hun bladeren bevinden, waardoor het waterverlies door verdamping wordt verminderd, omdat de bewakingscellen die de stomatale opening flankeren, relatieve vochtigheid kunnen detecteren. Sommige woestijnplanten openen hun huidmondjes alleen 's nachts wanneer verdamping minder waarschijnlijk is. Deze strategie wordt Crassulacean Acid Metabolism (CAM) genoemd, en planten die het gebruiken, vangen 's nachts kooldioxide op en fixeren het, en voeren overdag lichtafhankelijke fotosynthetische reacties uit. Sommige wetenschappers hebben biotechnologische fabrieken voorgesteld om koolstoffixatie los te koppelen van fotosynthese door CAM te gebruiken als verzachtende inspanning voor verdamping.ion geassocieerd met opwarming van de aarde temperaturen.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter