Kserofity to grupa roślin, które w procesie zmian ewolucyjnych przystosowały się do braku wilgoci w środowisku. Nie jest jednorodny pod względem cech fizjologicznych. W niektórych procesach transpiracji ulegają zmniejszeniu, w innych wręcz przeciwnie, ulegają wzmocnieniu. Sposoby przezwyciężenia suszy u kserofitów są różne. P. L. Genkel opracował klasyfikację flory, która może tolerować długi brak wilgoci.
Sukulenty
Ta grupa obejmuje rośliny przystosowane do przechowywania wody w tkankach i narządach. Jaskrawymi przedstawicielami kserofitów są kaktusy i grubosz. Wilgoć gromadzi się w wystarczających ilościach w mięsistych łodygach (wilczomlecz, kaktus) i liściach (aloes, młode, rozchodnik, agawa).
Charakterystyczne oznaki sukulentów:
- Powierzchnia, z której odparowuje wilgoć została zmniejszona.
- Liście są redukowane.
- Gruby naskórek, który ogranicza transpirację.
- System korzeniowy jest płytki, ale obficie zarośnięty.
- W korzeniach jest mało soku komórkowego.
Sukulenty można znaleźć na obszarach, na których okres ulewnych deszczy zastępuje długa susza. Aby zmniejszyć utratę wody, aparaty szparkowe otwierać tylko w nocy. Brak tego typu roślin wodnychźle znosić. Są bardziej przystosowane do upałów niż do suszy, podczas której ekonomicznie zużywają płyn zgromadzony w tkankach.
Eukserofity
Prawdziwe kserofity to rośliny, które mogą znacznie zmniejszyć utratę wilgoci, gdy jej brakuje. W procesie ewolucji eukserofity otrzymały następujące adaptacje na poziomie komórkowym:
- Zwiększona elastyczność cytoplazmy.
- Zredukowana zawartość wody.
- Zwiększona retencja wilgoci.
- Zwiększona lepkość.
Wszystko to pomaga w absorpcji wilgoci z prawie suchej gleby. Czasami podziemne części i łodygi eukserofitów są porośnięte warstwą korka. Liście kserofitów pokrywa gruba warstwa osłonki kutykularnej. Rośliny z tej grupy mają ochronę szparkową w postaci:
- Wnęki, w których się znajdują.
- Nasadki z żywicy i wosku.
- Zwijanie liści w tubę.
Przedstawiciele eukserofitów: saksaul, akacja piaskowa, aristida, niektóre rodzaje piołunu itp.
Hemikserofity
Jeśli przeanalizujesz znaczenie słowa „kserofity”, zobaczysz, że jest ono utworzone z łacińskich słów „sucha” i „roślina”. Dlatego jest częścią flory przystosowanej do siedlisk ubogich w wilgoć.
Czym są kserofity z tej grupy i dlaczego są wyjątkowe? Hemikserofity wyróżniają się rozwiniętymi przystosowaniami do wydobywania wody z dużych głębokości. Ich korzenie sięgają głęboko pod ziemię i silnie rozgałęziają się. W podziemnych komórkachujemny potencjał wody i wysoce skoncentrowany sok komórkowy
Te funkcje pomagają usuwać wilgoć z ogromnych objętości gleby. Jeśli warstwa wodonośna nie jest zbyt głęboka, system korzeniowy może do niej dotrzeć. Obfitość rozgałęzionych żyłek na liściach minimalizuje czas dostarczania wilgoci z korzeni do komórek.
Ten rodzaj transpiracji kserofitów jest intensywniejszy niż inne. Dzięki temu liście są schładzane i nawet w upale zachodzą w nich reakcje fotosyntezy. Widać to dobrze w lucernie stepowej, dzikim arbuzie, kuterze i szałwii.
Pseudokserofity
Fałszywe kserofity to rośliny, których życie jest tak krótkie, że nie łapią pory suchej. Ich sezon wegetacyjny zbiega się z porą deszczową. Doświadczają niekorzystnych warunków na etapie cebul, nasion, bulw lub kłączy.
Poikilokserofity
Poikilokserofity to rośliny, które nie są w stanie regulować metabolizmu wody. Przeczekują okres suchy w stanie wstrzymanej animacji. W tej chwili metabolizm nie występuje lub jest bardzo powolny.
Paprocie, niektóre glony, większość porostów i niektóre rośliny okrytozalążkowe to poikilokserofity. Ta grupa wyróżnia się zdolnością protoplastu do gęstnienia do stanu przypominającego żel. Potem, suche w dotyku, żyją dalej. Wraz z nadejściem pory deszczowej rośliny te wracają do normalnego stanu. Utrata wody dla nich nie jestpatologia.
Kserofity: znaki i cechy
Anatomia liścia w dużej mierze zależy od poziomu, na którym się znajduje. Zależność nazwano prawem Zaleńskiego, od nazwiska fizjologa, który ją odkrył. Wraz ze wzrostem wysokości nad ziemią:
- Rozmiar komórki maleje.
- Świat aparatów szparkowych się zmniejsza.
- Gęstość żył i aparatów szparkowych wzrasta.
- Zwiększenie miąższu palisadowego.
- Wzrost intensywności transpiracji i fotosyntezy.
Przyczyna odkrytego wzoru leży w pogorszeniu zaopatrzenia w wilgoć znajdującego się w górnej części liści. Podobny obraz obserwujemy w odniesieniu do roślin rosnących w klimacie suchym. Struktura kseromorficzna jest charakterystyczna dla liści gatunków przystosowanych do suszy.
Współczynnik transpiracji charakteryzuje racjonalne wykorzystanie wilgoci. Stopień otwarcia aparatów szparkowych w równym stopniu wpływa zarówno na parowanie, jak i gromadzenie suchej masy.
Próby uodparniania roślin na suszę są podejmowane przez inżynierów genetycznych i hodowców. Sugerowane są inne metody:
- Utwardzanie przedsiewne nasion: suszenie ich po moczeniu.
- Nawożenie, które pomaga zatrzymać wilgoć w komórkach.
- Leczenie lekami hormonalnymi.
- Praktyki agrotechniczne (walcowanie, wiosenne bronowanie itp.).
Naukowcy, opracowując metody, polegają na doświadczeniu kserofitów. Badając ich strukturę i procesy metaboliczne, oferują sposoby na adaptacjęuprawiane rośliny do niekorzystnych warunków. W rezultacie w rolnictwie pojawiają się odmiany odporne na suszę.
