Zawartość
Rośliny wytwarzają żywność w procesie zwanym fotosyntezą, który jest niezbędny w ekosystemie. Dzięki temu rośliny wytwarzają energię. Do tego procesu chemicznego potrzebne są różne składniki. Ponieważ rośliny są nieruchome, muszą znaleźć wokół siebie wszystko, czego potrzebują.
Kaktusy przystosowane do gorących i suchych warunków (obraz kaktusowy autorstwa Philippe LERIDON z Fotolia.com)
Składniki
Aby roślina mogła produkować żywność, potrzebne są trzy składniki: światło słoneczne, dwutlenek węgla i woda. Energia słoneczna jest paliwem dla tego procesu. Dwutlenek węgla pochodzi przede wszystkim z życia zwierząt, ale jest w dużej mierze obecny w atmosferze. Pobór wody odbywa się poprzez system korzeniowy. Wszystkie te składniki muszą być obecne w fotosyntezie.
Anatomia rośliny
Wymiana gazu ze środowiskiem zachodzi głównie przez liście. Rośliny absorbują dwutlenek węgla i eliminują tlen przez małe pory zwane „szparkami”. Fotosynteza zachodzi w strukturach wewnątrz liści zwanych „chloroplastami”. Zawierają zielony pigment zwany „chlorofilem”. Tylko rośliny mają chloroplasty. Nie wykorzystują całej energii, którą łapią ze słońca; zamiast tego używają tylko częstotliwości fal czerwonych i niebieskich. Jego kolor pochodzi od światła, które nie pochłania i nie odbija się z powrotem: częstotliwość zielonej fali.
Proces
Fotosynteza zachodzi w dwóch fazach. Reakcja ze światłem zachodzi w ciągu dnia, kiedy rośliny wychwytują energię światła i przekształcają ją w swoje liście w energii chemicznej zwanej „ATP”. Ta energia jest magazynowana w instalacji. Reakcja w ciemności występuje, gdy dwutlenek węgla jest przekształcany w cukier, a tlen jest uwalniany. Światło nie jest w tej chwili niezbędne, więc może wystąpić w nocy lub w okresach słabego oświetlenia. Zakład wykorzystuje ATP usunięty z reakcji świetlnej jako paliwo dla tej części procesu.
Adaptacje
Rośliny przystosowują się do stresujących warunków środowiska, dzięki czemu fotosynteza może nadal występować. Woda jest zazwyczaj czynnikiem ograniczającym, zwłaszcza w regionach gorących i suchych. Rośliny muszą zrównoważyć swoje zapotrzebowanie na dwutlenek węgla z możliwą utratą wilgoci z ich aparatów szparkowych. W regionach pustynnych mogą utrzymywać swoje aparaty szparkowe w najgorętszych godzinach dnia, utrzymując wymianę gazową na chłodniejsze okresy. Modyfikacje arkuszy, takie jak woskowana pokrywa lub włókna, mogą pomóc w zachowaniu cennej wilgoci.
Problemy
Rośliny rodzime dla danego regionu są zazwyczaj przystosowane do środowiska, w którym są w stanie poradzić sobie z codziennymi zmianami temperatury i wilgotności. Ekstremalne zjawiska pogodowe, takie jak susze lub powodzie, sprawdzają zdolność rośliny do przetwarzania fotosyntezy. W przypadkach suszy roślina może spowolnić lub nawet przestać produkować żywność na liściach, aby oszczędzać zasoby. W ten sam sposób powodzie mogą dusić rośliny, pozbawiając je dwutlenku węgla.