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34.15: Adaptaciones que reducen la pérdida de agua
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Adaptations that Reduce Water Loss
 
TRANSCRIPCIÓN

34.15: Adaptations that Reduce Water Loss

34.15: Adaptaciones que reducen la pérdida de agua

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.

Aunque la evaporación de las hojas de las plantas impulsa la transpiración, también resulta en la 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 diferentes ambientes 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 se compone de la cutína de polímero y otras ceras derivadas de plantas que son sintetizadas por células epidérmicas. Estas sustancias previenen 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 medio ambiente. 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 hierba se someten a un balanceo de la hoja para proteger 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 pequeños agujeros 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 vapor de agua cerca de estomas que se encuentran en los pozos de sus hojas, reduciendo la pérdida de agua evaporativa, ya que las células de protección que flanquean la abertura estomatal pueden detectar 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 del ácido crassulaceano (CAM), y las plantas que lo utilizan capturan y fijan dióxido de carbono por la noche, y ejecutan 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 CAM como un esfuerzo de mitigación para la evaporación asociada con el calentamiento de las temperaturas globales.


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