Published: June 1, 2009

Krople wody na źdźbłach kostrzewy.

Czy kiedykolwiek zauważyłeś maleńkie kropelki wody równomiernie rozmieszczone wokół marginesów liścia na rosie rano? Jeśli tak, to być może zastanawiałeś się, co mogłoby spowodować, że krople rosy uformowałyby się w taki regularny wzór. W rzeczywistości zaobserwowałeś zjawisko zwane „gutacją”, w którym rośliny wydzielają wodę ze struktur zwanych „hydatodami” na brzegach lub czubkach blaszek liściowych. W pewnym sensie, gutacja jest sposobem Matki Natury pozwalającym roślinom na uwolnienie się od ciśnienia wody, które może powstać w ich tkankach w pewnych warunkach.

Procesy, dzięki którym rośliny pobierają wodę z gleby są dość proste. Zakładając, że w glebie znajduje się wystarczająca ilość wody zgromadzonej w porach kapilarnych, roślina pobiera większość wody z podłoża poprzez zasysanie powstałe w wyniku transpiracji (parowanie z aparatów szparkowych na dolnych powierzchniach liści). Ponad 90% wody zużywanej przez większość roślin strefy umiarkowanej jest tracone do atmosfery poprzez transpirację. Choć może się to wydawać nieefektywne, transpiracja jest konieczna z dwóch głównych powodów: chłodzenia powierzchni liścia i pobierania minerałów z gleby do rośliny.

Kropla wody na trawie wstęgowej 'Strawberries and Cream’.

Patrząc wstecz na biologię w szkole średniej, można pamiętać, że korzenie mają warstwę komórek otaczających ich centralne tkanki naczyniowe (ksylem i łyko) zwane endodermą. Woda nie może przemieszczać się przez endodermę bez przechodzenia przez błony komórkowe, ponieważ ściany komórkowe prostopadłe do przepływu wody są uszczelnione suberyną (pamiętacie pasek Caspariana?). Ponieważ korzenie pobierają z gleby nawozy i inne rozpuszczalniki, mogą one gromadzić się w komórkach wewnątrz endodermy. Następnie, kiedy transpiracja ustaje w nocy, może dojść do wzrostu ciśnienia, ponieważ woda przemieszcza się przez endodermę na drodze osmozy. To właśnie wtedy w grę wchodzi gutacja.

Krople gutacji na liściu pomidora w szklarni.

W warunkach nocnych o wysokiej wilgotności, chłodnego powietrza i ciepłej gleby, ciśnienie korzeni może przemieszczać wodę do liści. Ponieważ aparaty szparkowe są zamknięte w nocy, transpiracja nie może usunąć wody z liścia, tak jak w ciągu dnia. Hydatody, znajdujące się na brzegach liści w pobliżu końców drobnych żyłek, wydzielają kropelki wody, aby zmniejszyć ciśnienie. Nawet jeśli woda tracona w wyniku gutacji zawiera minerały i cukry, straty te są niewielkie. W rzadkich przypadkach bakterie mogą rosnąć w kroplach gutacji i zostać wciągnięte z powrotem do liścia, gdy wzejdzie słońce, co prowadzi do infekcji. W innych przypadkach gutacja może ograniczyć występowanie nieinfekcyjnego schorzenia zwanego obrzękiem, w którym podczas długich okresów wysokiej wilgotności i nadmiaru wilgoci w glebie na liściach pojawiają się drobne pęcherzyki. Obrzęk może być problemem w przypadku uprawy pelargonii w szklarni. Niezależnie od jego wpływu na rośliny, gutacja dostarcza rozrywki miłośnikom roślin. Sprawdźcie to podczas następnego spaceru po ogrodzie w rosie.