Sebbene le prime piante si siano evolute in ambienti acquatici, nel tempo, sono state sviluppate caratteristiche uniche per consentire la vita sulla terra a partire da circa 425 milioni di anni fa. Le differenze tra i due ambienti richiedono strutture e adattamenti fisiologici diversi. Ad esempio, l'acquisizione dei minerali, dei nutrienti e dei gas necessari varia tra acqua e terra, nonché le modalità di riproduzione e gli effetti della gravità. Ecco alcune caratteristiche distintive delle piante acquatiche e terrestri che evidenziano il modo in cui affrontano le esigenze dei rispettivi ambienti.
credito: Jupiterimages / Comstock / Getty ImagesGestire l'essiccazione
Mentre le piante acquatiche sono circondate dall'acqua e possono assorbirla senza sforzo dal loro ambiente per ottenere uno dei tre ingredienti essenziali necessari per la fotosintesi, le piante terrestri devono avere modi per acquisire sia l'acqua quando è scarsa, trasportarla in tutte le cellule e proteggerla stessi dalla minaccia di evaporazione e essiccazione. Pertanto, le piante terrestri hanno sviluppato radici per raggiungere le fonti idriche in profondità nel terreno e fungere da trasporto di vescicole, al contrario delle riserve di alcune piante acquatiche, che servono solo come ancore. Inoltre, le piante terrestri, a differenza della maggior parte delle piante acquatiche, hanno cuticole cerose che ricoprono le cime delle loro foglie per resistere all'evaporazione.
Funzioni speciali per lo scambio di gas
Poiché la disponibilità di anidride carbonica differisce così tanto tra ambienti acquosi e terrestri, le piante acquatiche e terrestri hanno sviluppato caratteristiche uniche che funzionano bene con i rispettivi ambienti. Le piante acquatiche, ad esempio, affrontano la scarsa disponibilità di anidride carbonica disponendo di speciali camere a gas per immagazzinare anidride carbonica da utilizzare durante i periodi di carenza. Le piante terrestri, al contrario, hanno l'anidride carbonica facilmente accessibile nell'aria, ma per accedervi devono aprire i pori delle foglie senza permettere troppe perdite d'acqua. Pertanto, hanno pori speciali chiamati stomi che rivestono la parte inferiore delle foglie e possono chiudersi quando l'essiccazione è una minaccia imminente.
Superare la gravità
Sulla terra, diversamente dall'acqua, le piante devono fare i conti con la forza di gravità, il che rende più difficile per l'acqua risalire attraverso lo stelo per raggiungere le foglie, dove ha luogo la fotosintesi. Per ovviare a questo problema, sono presenti speciali navi da trasporto chiamate xylem nelle piante terrestri, che muovono l'acqua verso l'alto contro la gravità mediante la forza di trazione della traspirazione. Inoltre, le piante terrestri contengono molta più chitina nelle cellule che formano i loro steli, fornendo abbastanza forza per mantenerle erette.
Metodi di riproduzione
Le piante acquatiche sfruttano il loro ambiente acquoso cavalcando con semplici metodi di riproduzione. Possono semplicemente dividersi e moltiplicarsi oppure possono rilasciare spermatozoi e uova, che galleggiano nell'acqua e formano spore che cresceranno in nuove piante. Le piante terrestri, tuttavia, richiedono una custodia protettiva per i loro gameti, quindi hanno semi e si basano su vari mezzi di fertilizzazione come uccelli e insetti.
