Transpiración en plantas y su importancia biológica.

Las plantas tienen un peculiar "sistema circulatorio", que les permite recibir todas las sustancias necesarias para el desarrollo. Su corona es la liberación del agua a través de hojas y tallos, lo que los biólogos han llamado "transpiración".

Transpiración: ¿qué es?

Si hablamos de este concepto con más detalle, entonces la transpiración no es más que evaporación a la atmósfera de humedad de las hojas y tallos de plantas vivas. Este fenómeno ayuda al agua que absorbe el sistema radicular, a veces de capas suficientemente profundas del suelo (en los desiertos, las raíces pueden llegar incluso a veinte metros), trepar tallos o troncos a las hojas, flores, frutas, entregando los minerales necesarios a todas las partes del cuerpo de la planta y elementos Y una nueva porción de agua con nutrientes se “absorbe” debido a la transpiración en las plantas: el lugar se libera por evaporación de la humedad utilizada a través de pequeños poros en las hojas ubicadas en el reverso. La intensidad del movimiento del agua depende de factores externos: hora del día, temperatura y humedad. En otras palabras, la planta transpira cuando la humedad en su interior es más alta que la humedad en la atmósfera circundante. Está comprobado que el diez por ciento de toda la humedad que se evapora en la superficie de la Tierra se atribuye al mundo vegetal de nuestro planeta.

La importancia biológica de la transpiración.

Parafraseando una expresión conocida, podemos decir: si existe algún fenómeno, entonces es necesario para algo. Esto también es cierto para la transpiración. Para las plantas, es de vital importancia, y considerarlo fatal para el mundo de la flora está mal.

1. El proceso de transpiración proporciona un movimiento constante de agua "desde los talones hasta la corona", a través de las raíces, tallos y hojas.
2. Por lo tanto, es posible regular la temperatura y las condiciones del agua. En el momento más caluroso de un día de verano, las hojas son generalmente más frías que la atmósfera circundante de tres a ocho grados.
3. La evaporación ayuda a aliviar la planta del exceso de humedad en el interior y da lugar a un nuevo lote de agua lleno de micronutrientes.
4. La transpiración evita el sobrecalentamiento y las quemaduras de las hojas a altas temperaturas o bajo la luz solar directa.

Pero si sale más agua de la que la planta logra "beber" raíces de la tierra, está en peligro:

• deficiencia de humedad;
• crecimiento atrofiado;
• una disminución en la intensidad de la fotosíntesis;
• trastornos metabólicos dentro del cuerpo de la planta.

El resultado puede ser no solo marchitamiento, sino incluso la muerte. Y, sin embargo, si las condiciones no son extremas, la planta puede regular de forma independiente el nivel de evaporación. Si no hay suficiente agua a la superficie desde donde se evapora, la transpiración se ralentiza.

Procesos de movimiento de agua.

Como ya hemos descubierto, la transpiración es un proceso fisiológico natural en el mundo vegetal. Su órgano principal es la hoja. Como hay muchas hojas en las plantas, forman un área suficientemente grande para la evaporación. Como resultado, el potencial hídrico disminuye, y esta es una señal para que las células de las hojas absorban agua de las venas de xilema. De acuerdo con el principio de la caída del dominó, se provoca el movimiento del agua desde las raíces a lo largo del xilema hasta las hojas. Se forma algo similar al motor del extremo superior. Y cuanto más activa es la transpiración, más potente es el "motor" superior y más fuerte es la fuerza de succión del "motor" del sistema de raíz inferior.

Desde el tallo, el agua se mueve hacia la hoja, pasando a través de las venas a través del pecíolo. En el camino, las venas se “dispersan”, el número de elementos conductores se hace más pequeño. Las venas mismas se convierten en traqueidas separadas, que forman una red muy densa. La humedad es retenida en la lámina por una sola capa de epidermis con cutícula en su superficie. El agua que se ha convertido en vapor escapa a través de los estomas, numerosos agujeros especiales de varios micrones que la planta puede expandir o estrechar dependiendo de las condiciones externas.

El mecanismo y la intensidad de la transpiración.

Las plantas absorben solo una pequeña parte del volumen total de agua que se extrae del suelo: 0.2 por ciento, a veces un poco más. Todo lo demás se evapora en el aire. El mecanismo de operación del motor del extremo superior es bastante simple. Se basa en el hecho de que generalmente no hay suficiente vapor de agua en la atmósfera, lo que significa que su potencial hídrico puede describirse como negativo. Por ejemplo, con una humedad relativa del 90 por ciento, la presión atmosférica es de 140 bar. Y para la gran mayoría de los representantes del reino de la flora, la presión dentro de la hoja varía entre 1 y 30 bares. Tal gran brecha y proporciona transpiración. El déficit de agua, bajando las células desde las hojas a lo largo de los tallos, inevitablemente llega a las raíces. Esto obliga al motor inferior a "arrancar", succionando agua del suelo. Y la evaporación de la superficie de las hojas aumenta, junto con todas las sales minerales, una copia de seguridad.

Hay varios factores que influyen en la tasa de transpiración.

1. "Plenitud" de la planta con agua. Cuando alcanza un nivel crítico, los estomas se estrechan.
2. Saturación de aire con dióxido de carbono. La mayoría de las plantas responden a su concentración excesiva cerrando los estomas.
3. Iluminación Por lo general, cuando la luz, los estomas se abren. Oscurece, se cierran.
4. Temperatura del aire Pasando más de 35-40 ° C, provoca el cierre de estomas.
5. La temperatura de la superficie de la lámina en sí. Calentada por cada 10 ° C, la lámina emite el doble de humedad.
6. Humedad y velocidad del viento. Cuanto más seca es la atmósfera, mayor es la transpiración.

Transpiración: tipos

La evaporación del agua por las plantas tiene lugar en tres fases:

1. Avanzando desde las venas hasta las capas superiores de mesofila.
2. Evaporación desde las paredes celulares hacia los espacios intercelulares y huecos alrededor de los estomas; Salida posterior al exterior.
3. La última etapa se divide en:

• transpiración a través de estomas - estomas;
• evaporación a la atmósfera directamente a través de las células epidérmicas: transpiración cuticular.

Ustyutnaya

Se puede dividir en dos etapas.

1. La transición del agua de un estado de gota (en esta forma reside en las membranas celulares) a gaseosa en espacios intercelulares. En este momento, la planta puede regular la fuerza de transpiración. Si carece de agua, surge una fuerte tensión en los vasos de la raíz y el tallo, lo que retrasa el movimiento del agua hacia las células de la hoja. Y la evaporación se ralentiza.
2. Liberación de vapor a la superficie a través de los estomas. Tan pronto como el vapor de agua abandona los vacíos intercelulares, se vuelven a llenar moviéndose desde las membranas celulares. La palanca principal para coordinar la transpiración es el grado de apertura de los estomas.

Cuticular

La transpiración, que los biólogos han llamado cuticular, es muy diferente en diferentes especies de plantas en su intensidad. En algunos, la pérdida de humedad a su costa es muy leve. Por ejemplo, las familias de magnolia y coníferas tienen una epidermis gruesa y una cutícula en la parte superior de las hojas no permite perder mucho líquido. Para otros, el agua transportada de esta manera puede representar hasta el 50 por ciento del volumen total. El proceso es especialmente fuerte cuando las hojas aún son jóvenes, con una epidermis y una cutícula muy delgadas.

Progreso diario y tasas de transpiración

Durante el día, las plantas "respiran" con diferentes fuerzas.

1. Si la calle está despejada y no muy seca, toman su primera "respiración" profunda al amanecer, cuando los estomas se abren al ancho máximo. Por la tarde, se estrechan y cierran gradualmente cuando se pone el sol.
2. En climas secos, esto sucede mucho antes: entre las diez y las once en punto. Tan pronto como el calor disminuye en la noche, se abren nuevamente antes del atardecer.
3. Cuando el cielo está nublado, los estomas suelen estar abiertos hasta la noche, pero no muy amplios.

Las fluctuaciones diarias en la pérdida de agua son comparables con el movimiento de los estomas. La transpiración está algo adelantada al flujo de humedad, que no puede pasar a través de las células de la planta a la misma velocidad. Por lo tanto, durante el día se forma un cierto déficit. Pero por la noche, cuando los estomas están cerrados y "duermen", se repone. Pero en muchos aspectos, la situación depende de la región donde vive la planta y sus especies. Por lo tanto, en cactus y estomas de euforbio se abren exclusivamente por la noche.

En un clima templado, las plantas usan aproximadamente 300 gramos de agua para acumular un gramo de materia seca. En general, este indicador puede variar de 125 a 1000 gramos.