Przykłady adaptacji roślin do trudnych warunków życia

Grupą organizmów, która ma największe możliwości przetrwania w niekorzystnych warunkach środowiska, są porosty. Porosty są organizmami symbiotycznymi, powstałymi, w wyniku ścisłej współpracy glonów z grzybami. Ze względu na ich dużą wrażliwość na skażenia atmosfery, są cennymi bioindykatorami. Mimo tego, mogą z powodzeniem zasiedlać niegościnne tereny, na przykład tereny skalne, lub pustynne. Stwarzają w ten sposób warunki do rozwoju, dla roślin wyższych, są więc organizmami pionierskimi.

Dużą zdolnością przetrwanie niekorzystnych warunków odznaczają się także mchy. Mogą one zarastać zarówno tereny wilgotne, jak i skrajnie suche.

Skaliste tereny, położone w pobliżu koła podbiegunowego są przykładem szczególnie niekorzystnego środowiska, ze względu na niską temperaturę i silne, mroźne wiatry. Mimo to, można tam spotkać dość różnorodne rośliny. Wszystkie one w zbliżony sposób przystosowały się do tych trudnych warunków siedliskowych. Są one najczęściej bardzo drobne, co uniemożliwia porwanie ich przez wiatr. Pozwala im to ponadto skryć się pomiędzy odłamkami skał. Występujące tu glony wręcz wnikają do wnętrza skał, które odznaczają się pewna porowatością, na przykład piaskowców. Drzewa takie jak występująca tu wierzba, najczęściej płożą po ziemi. Przestrzenie między odłamkami skalnymi porastają maki. Okres wegetacyjny na tym obszarze jest bardzo krótki-ogranicza się do czasu trwania dnia polarnego. W związku z tym rośliny zmuszone są do maksymalnego wykorzystania energii słonecznej w bardzo krótkim czasie, gdy słońce się pojawi. Kwiaty maku, na przykład, bezustannie wyginają się w kierunku padających promieni słonecznych.

Trudne warunki siedliskowe panują także na terenach alpejskich, na których pokrywa śnieżna zalega przez większą część roku. Rośliny takie jak urdzik alpejski, jesienią wytwarzają zatem pączki, które pozostają nierozwinięte, pod gruba warstwą śniegu. Na wiosnę z pączków rozwijają się kwiaty. Jeszcze przed roztopami przebijają one warstwę śniegu. Warunki na terenach alpejskich są trudne ze względu na to, że warstwa gleby jest tam cienka. Utrudnia to młodym roślinom zakorzenienie się. Jeśli roślina słabo wrośnie w podłoże zostanie porwana przez lawinę. Tereny alpejskie są ponadto bardzo chłodne i wieją tam silne wiatry. Rośliny, które tam występują tworzą więc gęste darnie, zwane poduszkami. Rośliny poduszkowe ściśle przylegają do podłoża, ich pędy są mocno skrócone. Poduszki, które tworzą, są płaskie, lub lekko wypukłe. Liście roślin poduszkowych są zimozielone. Wewnątrz poduszki panuje specyficzny mikroklimat, który umożliwia podtrzymanie funkcji życiowych i zamknięcie cyklu życiowego wytworzeniem nasion, pomimo niekorzystnych warunków klimatycznych. Jeśli w skład poduszki wchodzi raulia, której owoce, będące niełupkami, opatrzone są puchem, rośliny poduszkowe są pokryte dodatkowym, puchatym płaszczem. Inną rośliną, która wytwarza taki płaszcz, jest stroiczka. Taką okrywę termiczną mogą też stanowić martwe liście, które nie są usuwane. Na noc rośliny zamykają pąk wzrostu w pokrywie utworzonej z grubych, skórzastych liści.

Rośliny żyjące na przykład w warunkach pustynnych, stykają się ze skrajnie odmiennymi trudnościami. Tam muszą sobie radzić z upałem oraz nadmierna transpiracją. Roczna suma opadów w takim klimacie wynosi od 2 do 5 cm na rok. W klimacie umiarkowanym, dla porównania ta wartość sięga 540 cm na rok. W takim klimacie rośnie na przykład aloes, którego pędy są białe, co pozwala odbijać promienie słoneczne. Jego pień jest gładki, a liczba szparek znikoma. Ograniczenie liczby aparatów szparkowych minimalizuje utratę wody w wyniku transpiracji. Aloes jest ponadto zdolny do tak zwanej auto-amputacji. W przypadku, gdy woda nie jest dostarczana przez bardzo długi czas, roślina odcina sobie pędy, dzięki temu ma mniejsze zapotrzebowanie na wodę. Największa roślina, spośród rodziny kaktusowatych, to karnegia. Przed utratą wody chroni się dzięki swojej gruboszowatej budowie. Gruboszowate to rodzina grupująca około 1500 gatunków roślin, związanych z obszarami gorącymi i suchymi. Mają one zdolność do gromadzenia wody w mięsistych łodygach. Karnegia ma zredukowane liście, co ogranicza transpirację. Funkcję asymilacyjną spełnia łodyga. Liście zostały przekształcone w ciernie, co stanowi ochronę przed roślinożercami.

Innym sposobem na przetrwanie uciążliwej suszy jest wytworzenie bulw, które pozostają ukryte w ziemi. Pęd naziemny zostaje zredukowany. Inne rośliny, tuż po wytworzeniu nasion obumierają. Nasiona są w stanie przetrwać w ziemi nawet 20 lat, czekając na deszcz. Po takim krótkotrwałym opadzie pustynia natychmiast rozkwita. Rośliny mają bardzo mało czasu na zapłodnienie, żeby więc zwiększyć prawdopodobieństwo, że uda im się przywabić zapylające owady, wytwarzają bardzo okazałe, wonne i kolorowe kwiaty.

Płaskowyż Roraima w Ameryce Południowej, jest obszarem, na którym występują obfite opady deszczu. Deszcze te wymywają z gleby substancje odżywcze, która staje się w efekcie uboga. Rośliny radzą sobie w ten sposób, że przestawiają się na drapieżnictwo. Są one w stanie przeprowadzać fotosyntezę, a owady, którymi najczęściej się żywią, są dla nich źródłem azotu. Do roślin mięsożernych należą między innymi:

• Dzbanecznik(Nepenthes): do tego rodzaju należy około75 gatunków roślin, żywiących się owadami. Rodzaj Nepenthes reprezentowany jest przez gatunki roślin zielnych i zdrewniałych oraz pnączy. Wiele spośród nich to epifity. Spotykane są na obszarze Azji południowo-wschodniej, przede wszystkim w Indonezji. Rośliny te wyposażone są w dzbanki, których wielkość waha się od kilku do kilkunastu cm, w zależności od gatunku. Dzbanki powstają z przekształconych liści. Górna powierzchnia liścia jest śliska. Owady, zwabione uprzednio słodkim zapachem ześlizgują się po niej do wnętrza dzbanka, które wypełnione jest cieczą, zawierającą enzymy hydrolityczne, rozkładające białko.
• Pływacz(Utricularia), jest rodzajem, do którego należy około 250 gatunków roślin wodnych oraz błotnych. Podobnie jak dzbaneczniki, żywią się owadami. Wytwarzają pułapki, które maja postać pęcherzyka, zamkniętego ruchomym wieczkiem. Wieczko porośnięte jest włoskami, a wewnątrz pęcherzyka panuje podciśnienie. Gdy owad podrażni włoski, wieczko gwałtownie się uchyla. Ofiara zostaje zassana do wnętrza pęcherzyka.
• Kapturnica(Sarracenia), z rodziny kapturnicowatych. Należą tu rośliny owadożerne, o liściach przekształconych w pułapkę, o kształcie rurki. Brzeg takiej rurki jest śliski, co sprawia, że owady wpadają do środka. Tam są trawione, przez enzymy hydrolityczne, rozkładające białko. Kapturnice spotykamy na terenach bagiennych, ubogich w składniki odżywcze, w Atlantyckiej części Ameryki Północnej. Obecnie są często hodowane w doniczkach.
• Muchołówka(Dionaea muscipula), która należy do rodziny rosiczkowatych. Występuje na podmokłych terenach stanu Karolina, w Stanach Zjednoczonych. Wykształciły tak zwana pułapkę potrzaskową, mającą postać liścia, złożonego z dwóch połówek. Gdy owad usiądzie na jego powierzchni, liść natychmiast się zamyka.
• Rosiczka(Drosera), należąca do rodziny rosiczkowatych. Do rodzaju rosiczka, należy około 100 gatunków roślin, które występują głównie w klimacie tropikalnym. Można je jednak spotkać także na terenach, gdzie klimat jest umiarkowany, lub chłodny. W Polsce występują trzy gatunki, z czego rosiczka okrągłolistna (Drosera rotundifolia) jest najpowszechniejsza. Występuje ona dość często na torfowiskach i wilgotnych łąkach. Na powierzchni liścia rosiczki znajdują się włoski gruczołowe, które wydzielają enzymy trawienne. Jeśli zostaną podrażnione przez owada stulają się, co uniemożliwia mu ucieczkę.
• Tłustosz(Pinguicula), należący do pływaczowatych. Do tego rodzaju należy około 35 gatunków, związanych z umiarkowaną strefą klimatyczną na półkuli północnej. Liście tworzą porastającą podłoże rozetkę. Na powierzchni liścia znajdują się gruczoły, których wydzieliną jest lepka substancja oraz enzymy trawienne. Owady przyklejają się do tej lepkiej substancji, co uniemożliwia im ucieczkę.
• Aldrowanda pęcherzykowata(Aldrovanda vesiculosa), należąca do rodziny rosiczkowatych. Jest to roślina wodna. Na powierzchni jej liści znajdują się czułe na dotyk szczecinki, które służą do chwytania ofiary.

Z terenami płaskowyżu Roraima sąsiadują tereny Amazonki. Są tam liczne rzeki oraz bagna. Można tam spotkać wiktorię amazońską, roślinę zaopatrzoną w bardzo specyficzne liście. Są one zdolne do utrzymania się na powierzchni wody. Formą ochrony przed roślinożercami, jest wytworzenie na powierzchni liści kolców. W interesujący sposób roślina ta chroni się przed samozapłodnieniem. Jej kwiaty, po rozwinięciu, wabią swoim kolorem i zapachem chrząszcze. Owad na jedną dobę zostaje uwięziony w kwiecie. Przez ten czas, roślina wysypuje na chrząszcza swój pyłek, a chrząszcz oddaje roślinie pyłek, zebrany na innym osobniku. Ponieważ od tego momentu, roślina nie musi przywabiać już owadów, jej kwiaty trąca swój kolor oraz zapach. Po upływie doby, chrząszcz jest wypuszczany i może zapylać innego osobnika.

Rośliny rosnące na namorzynach, czyli słonowodnych bagnach, zmuszone są wytworzyć korzenie o funkcji podporowej i oddechowej. Umożliwia im to przetrwanie, gdy zostaną zalane przez wodę morską. Ponad powierzchnię wody wystają wówczas tylko korony drzew. Są one ponadto odporne na duże stężenie soli mineralnych, są mianowicie wyposażone w system filtracyjny, zlokalizowany w korzeniach. Mają gruboszowate liście, w których gromadzą wodę oraz soki wytworzone przez tkanki.

Innymi, oprócz mchów i porostów organizmami zdolnymi doskonale przystosować się do warunków środowiska są glony. Są głównymi producentami w ekosystemach wodnych, które na naszej planecie przeważają. Odgrywają zatem ogromną rolę, w produkcji biomasy oraz w dostarczaniu tlenu do atmosfery.

Wiele roślin przystosowuje się do niekorzystnych warunków, poprzez ścisłą współpracę z innym organizmem, na zasadzie symbiozy. Przykładem takiej współpracy jest zjawisko mikoryzy, która polega na współpracy drzew z grzybami. Innym przykładem symbiozy w świecie roślin jest współżycie nasion storczyków z grzybami. Nasiona storczyków są ubogie w substancje odżywcze i taka współpraca umożliwia im wykiełkowanie.

Jak widać zatem, rośliny są w stanie przystosować się do skrajnie niekorzystnych warunków. Trzeba jednak pamiętać, że trwa to przez miliony lat. Jak dotąd, rośliny nie znalazły sposobu na radzenie sobie z negatywnym wpływem człowieka, na środowisko naturalne. Wiele z nich zginie, zanim zdąży się dostosować do niszczącej działalności człowieka.