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34.15: Anpassungen, die den Wasserverlust reduzieren
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Anpassungen, die den Wasserverlust reduzieren
 
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34.15: Anpassungen, die den Wasserverlust reduzieren

Obwohl die Verdunstung aus Pflanzenblättern die Transpiration antreibt, führt sie auch zu Wasserverlust. Da Wasser für photosynthetische Reaktionen und andere zelluläre Prozesse entscheidend ist, haben evolutionäre Belastungen für Pflanzen in verschiedenen Umgebungen die Erfassung von Anpassungen vorangetrieben, die den Wasserverlust reduzieren.

In Landpflanzen wird die oberste Zellschicht eines Pflanzenblattes, die Epidermis genannt, mit einer wachsartigen Substanz, der Nagelhaut, beschichtet. Diese hydrophobe Schicht besteht aus dem Polymercutin und anderen pflanzlichen Wachsen, die von epidermalen Zellen synthetisiert werden. Diese Substanzen verhindern unerwünschten Wasserverlust und das Eindringen von nicht benötigten Gelösten. Die spezifische Zusammensetzung und Dicke der Nagelhaut variieren je nach Pflanzenart und Umgebung. Andere Blattanpassungen können auch die Verdunstung minimieren, vor allem durch die Verringerung der Oberfläche. Zum Beispiel haben einige Gräser eine gefaltete Struktur, die Denkwasserverlust reduziert. Alternativ werden andere Grasarten zum Schutz vor Verdunstung durchgewwalzt. Einige Wüstenpflanzen haben Blätter, die mit mikroskopisch kleinen Haaren beschichtet sind, die Wasserdampf einfangen und somit die Verdunstung reduzieren.

Wasser verdunstet vor allem durch winzige Löcher in Pflanzenblättern, die Stomata genannt werden. Die Stomata einiger Pflanzen befinden sich ausschließlich auf der unteren Blattoberfläche und schützen sie vor übermäßiger wärmeassoziierter Verdunstung. Andere Pflanzen fangen Wasserdampf in der Nähe von Stomata, die sich in Gruben auf ihren Blättern befinden, wodurch der Verdunstungswasserverlust reduziert wird, da die Schutzzellen, die die stomataale Öffnung flankieren, relative Feuchtigkeit spüren können. Einige Wüstenpflanzen öffnen ihre Stomata nur nachts, wenn die Verdunstung weniger wahrscheinlich ist. Diese Strategie wird Crassulacean Acid Metabolism (CAM) genannt, und Pflanzen, die es verwenden, fangen und fixieren Kohlendioxid in der Nacht, und führen lichtabhängige photosynthetische Reaktionen während des Tages. Einige Wissenschaftler haben Bioengineering-Pflanzen vorgeschlagen, um die Kohlenstofffixierung von der Photosynthese zu entkoppeln, indem sie CAM als Minderungsbemühungen für die Verdunstung im Zusammenhang mit der Erwärmung der globalen Temperaturen nutzen.


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