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陸生植物は内部の水バランスをどのように調節しますか?

陸生植物は、内部の水バランスを調節するための洗練されたメカニズムを進化させ、乾燥した環境での生活の課題と絶えず闘っています。これが彼らがこれをどのように達成するかの内訳です:

1。水の取り込み:

* ルーツ: 主要な吸水器官、根は、土壌から水を抽出する責任があります。

* ルートヘア: これらの小さな拡張機能は、吸収のために表面積を増加させます。

* 浸透: 水は、高濃度(土壌)の領域から、半透過性膜を介して低濃度(植物細胞)の領域に移動します。

* アクティブトランスポート: 場合によっては、植物はエネルギーを使用して、濃度勾配に対して水を積極的に輸送できます。

2。水輸送:

* xylem: この血管組織は、根から植物の残りの部分に水を輸送するチューブのネットワークを形成します。

* 凝集張力理論: この理論は、水が重力に対して上向きに動く方法を説明しています。

*凝集:水分子結合のために水分子が貼り付けます。

*張力:蒸散(葉からの水の損失)は、木部に負の圧力を引き起こし、水を上に引っ張ります。

3。水分保持:

* キューティクル: 葉の表面のワックス状層は、水の損失を防ぎます。

* 気孔: ガス交換と水蒸気損失を調節する葉の表面の小さな毛穴。

* ガードセル: 気孔を取り囲み、開閉を制御する特殊なセル。

* 葉の形とサイズ: 乾燥した環境の植物は、水の損失を減らすために、小さな葉、厚いキューティクル、沈んだ気孔などの適応を進化させました。

4。水損失:

* 蒸散: 気孔から葉から逃げる水蒸気のプロセス。これは光合成に不可欠ですが、適切に調節されないと脱水につながる可能性があります。

* 蒸散に影響する要因:

*光強度:光強度が高いほど蒸散が増します。

*温度:温度が高くなると、蒸散率が高くなります。

*湿度:湿度の低下は蒸散を増加させます。

*風:風は葉の表面から水蒸気を除去し、蒸散を増します。

5。生理学的反応:

* wilting: 水の損失が水の取り込みを超えると、植物はしおれて、太陽​​にさらされた葉の表面積を減らし、蒸散を減少させる可能性があります。

* ホルモン規制: アブシジン酸(ABA)のような植物ホルモンは、気孔の開閉を調節し、水のバランスに影響を与える役割を果たします。

6。乾燥環境への適応:

* Xerophytes: 乾燥した生息地に適応した植物は、深い根、厚いキューティクル、葉の表面の減少、CAM光合成などの特殊な特徴を進化させました(日中の水分損失を減らすメカニズム)。

要約、 植物は、内部の水バランスを維持するための構造的および生理学的メカニズムの複雑な相互作用を開発しました。これらの適応により、緑豊かな熱帯雨林から乾燥した砂漠まで、さまざまな環境で繁栄することができます。

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