Jak se xerofyty liší od mezofytů?

Hygrofyty, mezofyty a xerofyty jsou rostliny, které vykazují adaptace k přežití ve svém stanovišti. Základy rozdíl mezi hygrofyty, mezofyty a xerofyty je to Hygrofyty jsou adaptovány na vodní prostředí, mezofyty jsou adaptovány na prostředí s průměrnou vlhkostí půdy a xerofyty jsou adaptovány na aridní stanoviště.

Rostliny rostou v různých prostředích, včetně dezertů. Vykazují různou přizpůsobivost k přežití v těchto podmínkách. V závislosti na prostředí, ve kterém rostou, jsou rostliny kategorizovány jako hygrofyty, mezofyty a xerofyty. Hygrofyty jsou rostliny, které žijí ve vodě (moře, řeky a rybníky). Mezofyty jsou suchozemské rostliny, které žijí v prostředí s mírným množstvím vody. Xerofyty jsou druhem rostlin, které žijí na suchých stanovištích, jako jsou pouště.

Co jsou hygrofyty?

Hygrofyta jsou vodní rostliny, které jsou přizpůsobeny životu ve vodním prostředí. Aby hygrofyt, také známý jako vodní makrofyt, přežil, musí být buď zcela ponořen ve vodě, nebo musí plavat na hladině vody. Vodní rostliny lze obecně rozdělit do 4 hlavních typů: plovoucí rostliny, hlubokomořské rostliny, pobřežní rostliny a okysličující rostliny.

Jak bylo uvedeno výše, hygrofyt je vodní rostlina, a přestože má mnoho podobností s „běžnými“ rostlinami, existuje několik klíčových rozdílů, díky nimž jsou tyto rostliny jedinečné.

Protože rostliny k přežití potřebují vodu, mají tyto rostliny obvykle schopnost absorbovat a zadržovat vodu, aby udržely rostlinu naživu mezi cykly zavlažování. Vzhledem k tomu, že vodní rostliny jsou vždy ponořeny ve vodě, není nutné, aby tato rostlina zadržovala vodu, jako to dělají rostliny rostoucí mimo vodní plochy. Vodní rostliny tedy nepotřebují vynakládat energii na regulaci transpirace, tedy ztráty vody v rostlině v důsledku vypařování.

K plavání na hladině jezírka má většina vodních rostlin ploché listy, které fungují jako plovoucí části rostliny. Příkladem takové rostliny je leknín, což je krásný jasně červený leknín, který může mít v průměru až 30 centimetrů.

Vzhledem k tomu, že hygrofyty jsou podporovány vodou spíše než kořeny a stonkovými strukturami, výsledkem je, že většina hygrofytů má kořeny, které jsou malé a péřovité. Jsou navrženy tak, aby absorbovaly kyslík z vody, a protože je rostlina vždy zcela ponořená, není potřeba dlouhá, tlustá kořenová struktura. Jednou z takových rostlin, která má péřovitý kořen, je „salvinia noxious“, což je volně plovoucí vodní kapradina.

Mnoho hygrofytů, a zvláště běžné u plovoucích rostlin, má vzduchové vaky, které pomáhají rostlině plavat na hladině vody. Jedním z příkladů je vodní kaštan, který zahrnuje krásný shluk zelených listů s bílými květy připojenými k jemnému kořenovému systému. Je důležité si uvědomit, že některé vodní rostliny budou plavat ve vodě, jako je například vodní pryskyřník. Jiné, jako jsou lekníny, vyplavou na hladinu, když jejich listy rozloží svou váhu po hladině vody.

Co jsou mezofyty?

Mezofyty jsou rostliny, které rostou v typicky průměrných podmínkách. Mezofyty jsou suchozemské rostliny, se kterými se setkáváme každý den. Jsou přizpůsobeny dostatečnému nebo průměrnému zásobování vodou. Jsou také schopni žít v podmínkách průměrné teploty.

Prostředí, ve kterém mezofyty rostou, má obvykle střední až vysokou teplotu a půda není příliš suchá a málo mokrá. Mezofyty nerostou dobře ve vlhké, špatně větrané půdě. Dobře rostou na slunných a dobře větraných místech, jako jsou pole nebo louky, stejně jako ve stinných a zalesněných oblastech.

Přestože jsou mezofyty složité rostliny s řadou vysoce vyvinutých mechanismů přežití, nemají žádné zvláštní přizpůsobení vodě, extrémnímu chladu nebo horku.

Mezofytní rostliny mají často tuhé a pevné, volně větvené stonky, stejně jako vláknité, dobře vyvinuté kořenové systémy, vláknité kořeny nebo dlouhé kůlové kořeny. Mezofytní rostliny mají různé tvary listů, ale obecně jsou ploché, tenké, poměrně velké a mají zelenou barvu. Během horkého počasí vosková kutikula povrchu listu chrání listy tím, že zadržuje vlhkost a zabraňuje jejímu rychlému odpařování.

Na spodní straně listů jsou průduchy – malé otvory, které se za horkého nebo větrného počasí uzavřou, aby se zabránilo odpařování a minimalizovaly ztráty vody. Navíc jejich průduchy slouží k příjmu oxidu uhličitého a uvolňování kyslíku.

Většina typických zahradních rostlin, trav, plodin a listnatých stromů jsou mezofyty. Patří sem tyto rostliny: borůvka, jalovec, slunečnice, kukuřice, tulipán, jetel, růže, sedmikráska, maceška, dub, šeřík, pšenice a mnoho dalších.

Co jsou xerofyty?

Xerofyty jsou druhem rostliny, která je dobře přizpůsobena k přežití v prostředí s malým množstvím vody, na suchých místech a dokonce i na pouštích. Xerofyty se přizpůsobily, aby přežily v těchto drsných a někdy extrémních podmínkách. Tyto rostliny se vyskytují jak v horkých pouštích Afriky, tak je lze nalézt také na ledové pokrývce Arktidy.

Aby xerofyty přežily, absorbují vodu a živiny z půdy svými kořeny. Aby přežili v suchých a extrémních místech na zemi, určité jedinečné vlastnosti xerofytů jim umožňují zabránit ztrátě vody a v případě potřeby dokážou šetřit a uchovávat vodu pro své přežití. Pro tyto účely mají serofyty fotosyntézu CAM, mají voskové průduchy s nízkou hustotou a otevírají se pouze v noci, listy jsou malé velikosti a samy jsou tlusté a husté s voskovým nebo chlupatým povlakem, dochází ke skládání listů, jsou rozvětvené kořeny, voda je uložena ve stonku a hlízách.

Příklady xerofytů jsou kaktus, akácie, kalanchoe, borovice, opuncie, oleandr, bromélie a pryšec.

Jaký je rozdíl mezi mezofyty, xerofyty a hygrofyty?

Hygrofyty, mezofyty a xerofyty

Hygrofyty jsou rostliny, které rostou ve vodě a v pobřežní zóně

Mezofyty jsou rostliny, které rostou v průměrných podmínkách s průměrnou vlhkostí

Xerofyty jsou rostliny, které rostou v suchých oblastech a pouštích

Přítomnost kutikuly

Hygrofyty nemají kutikulu

Mezofyty mají voskovou kutikulu

Xerofyty mají tlustou kutikulu

Struktura rostlin

Struktura hygrofytních rostlin je jednoduchá

Mezofyty mají dobře vyvinutou rostlinnou stavbu

Xerofyty mají dobře vyvinutou rostlinnou stavbu

Listy

Hygrofyty mají ploché a široké listy, které mohou plavat

Mezofyty mají velké listy

Xerofyty mají malé a zkadeřené listy

Kořeny

Hygrofyty nemají mohutné nebo méně husté kořeny

Mezofyty mají dobře vyvinutý kořenový systém

Xerofyty mají dobře vyvinutý velký kořenový systém

průduchy

Hygrofyty mají velké množství průduchů, které jsou vždy otevřené

Mezofyty mají průměrný počet průduchů na spodním povrchu listů

Xerofyty mají malý počet průduchů umístěných v prohlubních

Příklady

Leknín, lotos, divoká rýže jsou hygrofyty

Zahradní rostliny, trávy, zemědělské rostliny jsou mezofyty

Kaktusy, akácie, kalanchoe, borovice, opuncie, jehličnaté stromy jsou xerofyty

Závěr – Hygrofyty, mezofyty a xerofyty

Hygrofyty, mezofyty a xerofyty jsou rostliny vyskytující se ve vodních stanovištích, suchozemských stanovištích mírného pásma a suchých stanovištích. Mají různá přizpůsobení, aby přežili ve svém prostředí.

Rozdíl mezi hygrofyty, mezofyty a xerofyty je ten, že hygrofyty jsou adaptovány na vodní prostředí, mezofyty jsou adaptovány na typické průměrné podmínky s průměrnou vlhkostí a xerofyty jsou adaptovány na suchá a extrémní stanoviště.

Odolnost vůči suchu je dána geneticky podmíněnou přizpůsobivostí rostlin stanovištním podmínkám a také adaptací na nedostatek vody. Odolnost vůči suchu je vyjádřena ve schopnosti rostlin tolerovat významnou dehydrataci v důsledku rozvoje vysokého vodního potenciálu pletiv s funkčním zachováním buněčných struktur, jakož i v důsledku adaptivních morfologických vlastností stonku, listů a generativních orgánů, které zvyšují jejich odolnost a toleranci k účinkům déletrvajícího sucha.

Ve vztahu k vodě se rozlišují tři ekologické skupiny rostlin. Xerofyty – rostliny suchých stanovišť, schopné se dobře adaptovat na atmosférické a půdní sucho během procesu ontogeneze. Hygrofyta – rostliny vodních a vlhkých stanovišť, neodolné vůči suchu. I mírný pokles vody v půdě způsobuje rychlé vadnutí hygrofytů. Hygrofyty se vyznačují nízkým osmotickým tlakem buněčné mízy, velkou listovou čepelí, dlouhým stonkem, nedostatečně vyvinutým kořenovým systémem, velkými velikostmi buněk s tenkostěnnými membránami, velkými průduchy s malým počtem na jednotku povrchu listu a špatný vývoj mechanických tkání. Mezofyty – rostliny žijící v prostředí s průměrnou úrovní zásobování vodou. Většina zemědělských rostlin s mírným klimatem patří do této skupiny.

Mezofyty a xerofyty v podmínkách nedostatku vody charakterizují tři hlavní způsoby ochrany: zabránění nadměrné ztrátě vody buňkami (zabránění vysychání); vysychání; vyhnout se obdobím sucha. Zastavme se u fyziologických charakteristik různých typů xerofytů. Jedinou společnou vlastností všech xerofytů je malá velikost odpařovacího povrchu.

Prvním typem xerofytů je sukulenty – rostliny, které uchovávají vlhkost (falešné xerofyty). Patří sem kaktusy, aloe, rozchodník, mláďata, pryšec atd. Kaktusy jsou rostliny pouští, oblastí, kde období bez dešťů střídají období dešťů. Kaktusy mají masité, šťavnaté stonky s velkou zásobou vody. Jejich osmotický potenciál je nízký. Listy ztratily asimilační funkci a jsou redukovány na trny. Vyvinutý mělký kořenový systém se nachází v horních vrstvách půdy a během období dešťů intenzivně absorbuje vodu, kterou kaktusy spotřebovávají pomalu, protože epidermis těchto rostlin je pokryta silnou vrstvou kutikuly a počet průduchů je velmi malý. Koncentrace šťávy v buňkách je nízká. Fotosyntéza je extrémně pomalá. U sukulentů, které se vyznačují typem fotosyntézy CAM, jsou průduchy otevřeny pouze v noci. V obdobích sucha tenké postranní kořínky kaktusů odumírají a zůstává pouze centrální kořen. Tyto rostliny se vyznačují velmi pomalým růstem.

U aloe, agáve, mladých a některých dalších rostlin slouží masité listy pokryté silnou kutikulární vrstvou s několika hlubokými průduchy jako zásobníky vody. Listy obsahují hodně vody, osmotický potenciál je nízký. Kořenový systém je špatně vyvinutý. Tyto rostliny jsou také velmi ekonomické při využívání vody, rostou na písku, skalách a dokonce i na kamenných plotech a střechách, kde obvykle vysychá tenká vrstva půdy. Všechny sukulenty snášejí přehřátí a nejsou příliš odolné vůči dehydrataci. Během sucha přežívají, protože ve svých tkáních obsahují velké množství vody a pomalu ji spotřebovávají.

Druhý typ xerofytů – tenkolisté xerofyty – rostliny, které si vyvinuly adaptace k získávání vody. Tenkolisté, vysoce transpirující xerofyty mají tenké, jemné listy s velkým počtem průduchů a sítí žilek. Kořenový systém zasahuje hluboko do půdy (u velbloudích trnů až 15-20 m) a je dobře rozvětvený. Koncentrace buněčné mízy je velmi vysoká, osmotický potenciál je poměrně velký, proto jsou kořenové buňky schopny absorbovat těžko dostupnou vodu. Tyto xerofyty se vyznačují intenzivní transpirací, zejména na slunci, díky dobře vyvinutému vodivému systému.

Rostliny používají velmi velké objemy půdy ke sběru vody. V horkých a suchých dnech udržují průduchy otevřené a energicky provádějí fotosyntézu. Ale během nejsuššího období roku rostliny shazují některé listy a větve. Listy některých tenkolistých xerofytů jsou pokryty chloupky, které chrání listy a pigmentový komplex před přehřátím. Do této skupiny xerofytů patří trnovník velbloudí, vojtěška stepní, meloun divoký, druhy pelyňku běžné ve stepích a polopouštích aj.

Třetí typ xerofytů – xerofyty s tuhými listy – rostliny, které snášejí sucho ve stavu pozastavené animace. Mají tvrdé listy (sklerofyty), vyznačující se relativně nízkým obsahem vody (stepní trávy – pýr, kostřava; některé pupečníkové – bršlice aj.). Xerofyty tvrdolisté se vyznačují významnou koncentrací buněčné mízy, vysokým osmotickým potenciálem a výjimečně vysokou viskozitou protoplazmy. Mají listy s velkým počtem průduchů, které jsou u některých rostlin umístěny ve zvláštních prohlubních a jsou nahoře uzavřeny pryskyřičnými zátkami, někdy jsou listy redukované; nedostatečně vyvinutý mělký kořenový systém.

Při dostatečném množství vody je jejich transpirace vysoká. Během období sucha, listy mnoha tuhých listů

Tyto xerofyty se stočí a průduchy skončí uvnitř trubice. V tomto stavu jsou tyto rostliny schopny tolerovat dlouhodobou dehydrataci (obsah vody může klesnout až na 25%) a upadnout do pozastavené animace. Se zlepšeným zásobováním vodou se však rychle vrátí do normálního života. Kromě těchto tří typů pravých xerofytů žijí v pouštích falešní xerofyti – efeméra – rostliny, které se vyhýbají suchu díky krátkému životnímu cyklu (jeden a půl až dva měsíce), načasovaném tak, aby se shodovalo s obdobím dešťů. Ve všech ostatních fyziologických vlastnostech jsou efeméry typickými mezofyty. Uvažované typy samozřejmě nepokrývají celou škálu přechodných forem.

Pro agronoma je zvláště důležité znát znaky a vlastnosti, které určují odolnost rostlin třetí ekologické skupiny vůči suchu – mezofyty. Mnoho fyziologických faktorů a mechanismů odolnosti rostlin vůči suchu, charakteristických pro xerofyty, je v té či oné míře přítomno v mezofytických rostlinách. Mezi mezofyty patří hlavní druhy obilovin a luštěnin, obilí a luštěnin, okopaniny a hlízy, olejniny a přívlačové plodiny pěstované v Rusku. Mezofyty rostou v podmínkách dostatečné vlhkosti. Osmotický tlak jejich buněčné mízy je 1 – 1,5 tisíce kPa.

Odolnost vůči suchu je vyjádřena tím, že tyto rostliny jsou schopny regulovat intenzitu transpirace v důsledku práce stomatálního aparátu, opadání listů a dokonce i vaječníků. Suchu odolnější druhy a odrůdy se vyznačují vyvinutým kořenovým systémem, poměrně vysokým kořenovým tlakem a výraznou schopností zadržovat vodu v pletivech díky akumulaci osmoticky aktivních látek (sacharidy, organické kyseliny, rozpustné formy dusíku a minerální ionty) ve vakuolách.