Разлика между водни и сухоземни растения

Въпреки че първите растения са възникнали във водна среда, с течение на времето те развили уникални особености, позволили им да колонизират сушата преди около 425 милиона години. Разликите между двете среди налагат различни физиологични структури и приспособления. Начинът, по който се набавят минералите, хранителните вещества и газовете, се различава значително между водата и сушата — същото важи и за начините на размножаване и за влиянието на гравитацията. Ето кои са основните белези, отличаващи водните от сухоземните растения и помагащи на всяка група да отговори на изискванията на своята среда.

Справяне с изсушаването

Докато водните растения са заобиколени от вода и могат без усилие да я поглъщат от околната среда — а тя е един от трите основни компонента, необходими за фотосинтезата, — сухоземните растения трябва да имат механизми както за набавяне на вода при недостиг, така и за нейното транспортиране до всички клетки, и за защита от изпарение и изсушаване. Именно затова сухоземните растения са развили истински корени, които достигат до водоизточници дълбоко в почвата и едновременно служат за транспорт на вода и хранителни вещества. Това е в контраст с ризоидите на някои водни растения, които действат само като котви за закрепване. Освен това, за разлика от повечето водни растения, сухоземните притежават восъчна кутикула върху горната повърхност на листата, която ограничава загубата на влага чрез изпарение.

Специфични особености за газообмен

Наличието на въглероден диоксид се различава драстично между водната и сухоземната среда, затова всяка група растения е развила свои решения. Водните растения компенсират ниската концентрация на CO₂ чрез специални газови камери, в които съхраняват газа за периоди на недостиг. Сухоземните растения, напротив, имат лесен достъп до въглероден диоксид във въздуха, но за да го усвоят, трябва да отворят порите на листата си, без да допускат прекомерна загуба на вода. Затова те разполагат със специализирани пори, наречени устица (стомати), разположени предимно по долната страна на листата, които се затварят, щом настъпи риск от обезводняване.

Преодоляване на гравитацията

На сушата, за разлика от водата, растенията трябва да преодолеят силата на гравитацията, която затруднява придвижването на водата нагоре през стъблото към листата, където протича фотосинтезата. За решаването на този проблем сухоземните растения са развили специални транспортни съдове, наречени ксилем, които изпомпват водата нагоре срещу гравитацията благодарение на дрениращата сила на транспирацията. Освен това стъблата им съдържат укрепващи механични тъкани, богати на лигнин и целулоза, които осигуряват достатъчна здравина, за да запазват растението изправено.

Начини на размножаване

Водните растения се възползват от водната си среда и се задоволяват с относително прости способи за размножаване. Те могат просто да се делит и умножават вегетативно или да отделят мъжки и женски полови клетки, които се носят свободно по водата и образуват спори, развиващи се в нови индивиди. Сухоземните растения обаче се нуждаят от защитна обвивка за своите гамети — именно затова те имат семена и разчитат на различни агенти за опрашването и разпространение, като птици, насекоми, вятър и други.

Тези ключови разлики илюстрират как еволюцията е оформила две напълно различни стратегии за оцеляване — една, съобразена с изобилието на вода, и друга, пригодена за живот в суровите условия на сушата.