Christopher J. Starbuck
University of Missouri
(573) 882-9630
[email protected]
Published: 2009. június 1.
Guttation droplets on blades of fescue.
Hallotta már, hogy egy harmatos reggelen apró vízcseppek egyenletesen helyezkednek el egy levél szélén? Ha igen, talán elgondolkodott már azon, hogy mi okozhatja a harmatcseppek ilyen szabályos mintázatú kialakulását. Valójában megfigyelhetted a “guttáció” nevű jelenséget, amelynek során a növények a levélkék szélén vagy csúcsán lévő, “hidatódáknak” nevezett struktúrákból vizet bocsátanak ki. Bizonyos értelemben a guttáció az anyatermészet módszere arra, hogy a növények levezessék a szövetükben bizonyos körülmények között felgyülemlő víznyomást.
A folyamatok, amelyekkel a növények vizet vesznek fel a talajból, meglehetősen egyszerűek. Feltételezve, hogy a talaj kapilláris pórusaiban elegendő víz van tárolva, a növény a talajból a transzspiráció (a levelek alsó felületén lévő sztómákból történő párolgás) által létrehozott szívóhatás révén vonja ki a víz nagy részét. A legtöbb mérsékelt övi növény által felhasznált víz több mint 90 százaléka a légkörbe távozik a transzspiráción keresztül. Bár ez nem tűnik hatékony működésnek, a transzspirációra két fő okból van szükség: a levélfelület hűtése és a talajból a növénybe jutó ásványi anyagok bevonása.
A ‘Strawberries and Cream’ szalagfüvön található guttációs csepp.
A középiskolai biológiára visszagondolva talán emlékszik, hogy a gyökerek központi érszöveteit (xilém és floem) egy sejtréteg veszi körül, amelyet endodermisznek neveznek. Az endodermiszen a víz nem tud átjutni a sejtmembránokon keresztül, mert a vízáramlásra merőleges sejtfalakat szuberin zárja le (emlékeztek a caspari csíkra?). Ahogy a gyökerek műtrágyát és más oldott anyagokat vesznek fel a talajból, ezek felhalmozódhatnak az endodermiszben lévő sejtekben. Ezután, amikor éjszaka leáll a transzpiráció, nyomás alakulhat ki, mivel a víz ozmózis útján áthalad az endodermiszen. Ekkor lép életbe a guttáció.
Guttációs cseppek egy paradicsomlevelen egy üvegházban.
A magas páratartalmú, hűvös levegőjű és meleg talajú éjszakai körülmények között a gyökérnyomás a vizet a levelek felé mozgathatja. Mivel a sztómák éjszaka zárva vannak, a transzspiráció nem tudja eltávolítani a vizet a levélből, mint nappal. A levél szélén, az apró erek végei közelében található hidatódák vízcseppeket bocsátanak ki, hogy enyhítsék a nyomást. Bár a zsigereléssel elvesztett víz ásványi anyagokat és cukrokat tartalmaz, a veszteségek nem jelentősek. Ritka esetekben a guttációs cseppekben baktériumok szaporodhatnak el, amelyek a napfelkeltekor visszahúzódnak a levélbe, és betegségfertőzéshez vezetnek. Más esetekben a guttáció csökkentheti az ödéma nevű, nem fertőző betegség előfordulását, amely során apró hólyagok jelennek meg a leveleken a hosszú ideig tartó magas páratartalom és túlzott talajnedvesség idején. Az ödéma problémát jelenthet a muskátlik üvegházi termesztésekor. Függetlenül a növényekre gyakorolt hatásától, a guttation szórakoztatja a növénybarátokat. Nézze meg a következő harmatos kerti sétáján.