كيف تتنفس النباتات المائية

طريقة تنفس النباتات المائية

تعتمد النباتات على نفسها في إنتاج الطاقة الخاصة بها، من خلال عملية البناء الضوئي، وتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية مخزنة على شكل كربوهيدرات، وفيما يأتي بيان ذلك عند النباتات المائية:

البناء الضوئي في النباتات العائمة

تتعرض النباتات العائمة لضوء الشمس مباشرةً، مثل: اللوتس، والزنابق المائية، وهذا ما يمكنها من إجراء عملية التركيب الضوئي دون تعديلات خاصة بها، إذ تمتصُّ غاز ثاني أكسيد الكربون من الهواء مباشرةً، وتطلق الأكسجين في الهواء، وتحتوي أسطح أوراقها المكشوفة على طبقة شمعية تخفف من فقدان الماء في الغلاف الجوي.

البناء الضوئي في النباتات المغمورة

تستخدم النباتات المغمورة في الماء استراتيجيات خاصة، من أجل مواجهة العوائق التي تقف أمامها في إجراء عملية البناء الضوئي، حيثُ إنَّ انتشار غاز ثاني أكسيد الكربون ينتشر في الماء ببطء مقارنة بانتشاره في الهواء، وفيما يأتي توضيح الخصائص التي تتيح لهذه النباتات القيام بعملية البناء الضوئي تحت الماء:

امتصاص ثاني أكسيد الكربون

تفتقد النباتات المغمورة بالماء الطبقة الشمعية التي تغطي أوراق النباتات على وجه الأرض، ويكون امتصاص ثاني أكسيد الكربون أسهل بكثير من دون هذه الطبقة، ويمكن للأوراق الصغيرة في الماء أن تمتص الغاز بسهولة أكبر، لذلك تزيد النباتات المغمورة سطح أوراقها على حساب الحجم، تكمل بعض النباتات النقص في مد أوراقها إلى السطح لامتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء.

امتصاص أشعة الشمس

يصعب على النباتات المغمورة بالماء الحصول على ضوء الشمس الكافي، وتصل إليها كميات قليلة جدًّا من ضوء الشمس، لذلك تمتلك هذه النباتات على أسطح أوراقها البلاستيدات الخضراء، التي تساعدها على التعرُّض لضوء الشمس، وبعض الأنواع لديها تكيفات خلوية أو تشريحية أو كيميائية تتيح لها إتمام عملية البناء الضوئي رغم قلة توافر ضوء الشمس في الأعماق.

تكيف النباتات المائية

تعتبر النباتات المائية من الكائنات الحيّة المتطورة ؛ حيث انحدرت من نباتات اليابسة إلى الماء، ولكن لكونها انتقلت إلى بيئة مختلفة، فقد طوّرت خصائص ومميزات لتساعدها على التكيّف والصمود في بيئتها الجديدة، فعند تنفّس النباتات ينتقل الأكسجين في النباتات من الأوراق إلى الجذور.

وللمساعدة على تحقيق هذا الأمر في النباتات المائية، فقد طوّرت بدورها تشكيل مساحات فارغة أو ثغرات بين الخلايا النباتية لتساعد في نقل الأكسجين من الأوراق لمنطقة الجذر، وتشكل هذه الثغرات ما مساحته 60% من حجم النبتة.

ويشار إلى أنّه في حال وجِدت كميات قليلة من الأكسجين؛ فإنّ النباتات المائية تتبع طريقة التنفس اللاهوائي وهذا ما تمّ إثباته تجريبيًا، عن طريق تدفّق كلّ من عنصري النيتروجين، والأكسجين في الماء عبر الجذور.

وعند قيام النباتات بتنفسها اللاهوائي، تشكل النباتات المزيد من الخلايا الإيرينشيمية، والأنسجة الأدفنتيشية، والإيثيلين، ثمّ تستطيل مستخدمة الإيثيلين لتكوين الأحماض الدهنية، ومن الممكن ملاحظة أنّ الإيثيلين عنصر شائع في المستنقعات بسبب الاضمحلال.

عوامل تؤثر في تنفس النباتات المائية

من العوامل التي تؤثّر في تنفّس النباتات المائية ما يأتي:

• تركيز الأكسجين في الماء.
• درجة حرارة الماء.

ويشار إلى أنّ معدّل استهلاك الأكسجين عند النباتات المائية يزداد بازدياد تركيز الأكسجين المذاب في الماء، كما توجد علاقة طردية بين درجة حرارة الماء مع معدل استهلاك الأكسجين.