Augalų prisitaikymas prie ekstremalių sąlygų

Augalų prisitaikymas prie ekstremalių sąlygų

Augalai yra nuostabiai prisitaikantys, o įvairios rūšys sukūrė strategijas, kaip išgyventi net pačiomis atšiauriausiomis sąlygomis. Šis neįtikėtinas gebėjimas prisitaikyti prie ekstremalių sąlygų yra milijonus metų trukusios natūralios atrankos ir evoliucijos rezultatas. Šiame straipsnyje pabrėžiami įvairūs mechanizmai, kuriais augalai gali prisitaikyti prie ekstremalių sąlygų išgyvendami ir klestėdami.

Augalų prisitaikymas prie sausros

Atsižvelgiant į klimato kaitą ir didėjančią sausrą daugelyje pasaulio vietų, augalų prisitaikymas prie vandens trūkumo yra ypač aktuali sritis.

Morfologinės adaptacijos ir fiziologinės reakcijos

Daugelis augalų, aptinkamų dykumose ir pusiau dykumose, sukūrė morfologinius ir fiziologinius prisitaikymus, kad galėtų susidoroti su vandens trūkumu. Morfologinės adaptacijos apima mažus lapelius ar net jų nebuvimą, storą odelę (išorinę vaškinę augalų dangą), išsiplėtusias šaknų sistemas ir dyglių, o ne lapų buvimą. Šie pritaikymai leidžia augalams sumažinti vandens išgaravimą ir maksimaliai padidinti vandens įsisavinimą.

Fiziologiškai augalai sausose vietose gali apriboti vandens netekimą reguliuodami medžiagų apykaitą. To pavyzdys yra Crassulacean rūgšties metabolizmo (CAM) fotosintezė, kuriai būdingas naktinis CO2 įsisavinimas. Tai padeda augalams išvengti transpiracijos karščiausiomis ir sausiausiomis dienos dienomis.

Augalų prisitaikymas prie šalčio

Iššūkių augalams kelia ne tik dykumos. Vietovėms, kuriose temperatūra labai žema, pavyzdžiui, tundroje ir Alpių regionuose, taip pat reikia specialių prisitaikymo strategijų.

Šalčiui atsparūs augalai

Norint išgyventi tokiomis ledinėmis sąlygomis, dažnai reikalingas procesas, vadinamas kietėjimu šaltu. Čia augalai padidina atsparumą šalčiui dėl mažėjančios temperatūros. Šalčiui atsparūs augalai gali prisitaikyti prie didžiulių šalčių dėl vidinių pokyčių, pavyzdžiui, susikaupę cukrų ir baltymų, kurie neleidžia ląstelėms užšalti. Kai kurie augalai netgi gali išgyventi esant dideliam šalčiui, kai visi gyvybės ženklai praktiškai sustoja.

Morfologinės adaptacijos

Šaltoms sąlygoms, be vidinių pokyčių, reikia ir morfologinių adaptacijų. Arktinių ar Alpių regionų augalai dažnai yra maži, kad atlaikytų vėją ir sumažintų lapų paviršiaus plotą, kad sumažintų šilumos nuostolių greitį. Daugelis taip pat turi tankius plaukus arba storas odeles, kad dar labiau sumažintų šilumos nuostolius.

Augalų prisitaikymas prie didelės druskos koncentracijos

Didelė druskos koncentracija yra dar vienas iššūkis augalams, gyvenantiems pakrantės zonose arba sūriame dirvožemyje. Kai kurie augalai, žinomi kaip halofitai, sukūrė mechanizmus šiai problemai spręsti.

Fiziologinės adaptacijos

Halofitai pritaiko savo fiziologiją, kad neutralizuotų neigiamą didelės druskos koncentracijos slėgį jų ląstelėse. Jie tai daro saugodami didelę druskos koncentraciją specialiose ląstelėse arba audiniuose, kurie vėliau arba išskiriami (kaip ir druskos liaukose), arba sumažinamas toksiškumas dėl cheminio modifikavimo.

Morfologinės adaptacijos

Kai kurie augalai taip pat sukūrė morfologinius prisitaikymus, kad būtų išvengta sūraus vandens pernešimo jų ląstelėse. Tai apima tankius plaukus ar žvynus ant augalo paviršiaus ir storas odeles.

Augalų prisitaikymas prie didelio šviesos intensyvumo

Augalai regionuose, kuriuose daug saulės šviesos, pavyzdžiui, Alpių vietovėse ar dykumose, turi susidurti su didelio šviesos intensyvumo problema.

Apsauga nuo šviesos pažeidimų

Kai kurie augalai, pvz., Alpių vietovių išvestiniai augalai, turi storesnius lapus, kad būtų išvengta pernelyg didelės fotosintezės ir sumažinta šviesos pažeidimo rizika. Kiti augalai, pavyzdžiui, sukulentai dykumose, turi plonus lapus, kad sumažintų transpiraciją (vanduo, išsiskiriantis per lapus). Augalai taip pat gali gaminti pigmentus kaip apsaugą nuo pernelyg didelės saulės šviesos.

išvada

Nesvarbu, ar tai būtų sausra, šaltis, druska ar šviesa, augalai yra nuostabiai prisitaikantys ir visada randa būdų, kaip klestėti ekstremalioje aplinkoje, kurioje gyvena. Jų gebėjimas prisitaikyti prie tokių sudėtingų sąlygų yra daug pamokų, ypač susijusių su klimato kaita ir jos poveikiu žemės ūkiui. Todėl svarbu toliau tirti ir suprasti augalų prisitaikymo mechanizmus, siekiant sukurti tvarius ateities sprendimus.