Le piante vascolari muovono l'acqua attraverso due tipi di tessuti di trasporto: xilema e floema. Oltre all'acqua, questi tessuti trasferiscono anche nutrienti e materiale genetico in tutta la pianta. Il movimento dell'acqua nelle piante vascolari è guidato da un processo chiamato traspirazione, in cui l'acqua che evapora dalle foglie di una pianta fa sì che la pianta attinga più acqua dalle radici.

Flusso dell'acqua attraverso Xylem

Conosciuto principalmente come trasportatore di acqua, lo xilema è costituito da tre tipi di cellule: cellule del parenchima dello xilema, cellule di fibra xilema e elementi trachea. Le cellule di parenchima di Xylem e le cellule di fibra xilema fungono da strutture di supporto per gli elementi a trachea, che sono i "tubi" attraverso i quali scorre l'acqua. Le cellule degli elementi di trachea sono morte alla maturità, rendendole una parte completamente passiva del processo di trasporto. Queste cellule devono essere altamente rigide per funzionare correttamente e questa rigidità viene raggiunta dalle strutture secondarie di supporto delle pareti cellulari. Dopo che le cellule degli elementi tracheatrici formano la loro parete cellulare rinforzata, attraversano una sorta di morte programmata che consente all'acqua di passare attraverso la cellula scavata.

Flusso del materiale attraverso il floema

Il tessuto del floema include diversi tipi di cellule, come elementi setaccio, cellule complementari, cellule sclerenchima e parenchima. Gli elementi del setaccio sono i principali elementi conduttori del floema e gli altri tipi di cellule agiscono come cellule strutturali o di supporto biologico. A differenza degli elementi tracheali in xilema, gli elementi del setaccio sono parzialmente vivi alla maturità e svolgono un ruolo attivo nel movimento dell'acqua e di altri materiali in una pianta in un processo chiamato traslocazione. La traslocazione sposta i materiali dallo sviluppo dei tessuti ai tessuti di conservazione. Poiché gli elementi setacci sono solo parzialmente vivi alla maturità, oltre ai loro ruoli attivi, sono anche parzialmente svuotati, passivamente permettendo il passaggio dei materiali. Le cellule degli elementi del setaccio attraversano una morte cellulare programmata parziale ma contengono ancora alcuni organelli che aiutano nel processo di trasporto.

Il processo di traspirazione

Perché l'acqua si muova attraverso una pianta, deve andare contro la forza di gravità, e una pianta è in grado di realizzare ciò usando un processo chiamato traspirazione. Questo processo inizia con l'evaporazione dell'acqua dalle foglie di una pianta. Per sostituire l'acqua evaporata nelle foglie, l'acqua viene estratta dallo xilema collegato. L'acqua addizionale viene quindi prelevata dalle radici nello stesso modo in cui una bibita può essere aspirata attraverso una cannuccia. Una pianta modifica spesso il suo tasso di traspirazione in risposta a vari fattori, come la disponibilità di acqua.

Adattamenti alla disponibilità di acqua

Alcune piante che crescono in climi particolarmente aridi si sono evolute per far fronte a i loro dintorni. Alcuni di questi adattamenti influenzano direttamente il processo di traspirazione. La presenza di una cuticola cerosa sulle foglie di una pianta può aiutare a ridurre la quantità di acqua persa per evaporazione. Una pianta potrebbe anche avere celle di guardia attorno ai minuscoli fori sul lato inferiore delle sue foglie, chiamati stomi, per prevenire un'eccessiva perdita di acqua. Quando l'acqua è abbondante, entra in celle di guardia in grandi volumi, facendoli gonfiare e allargando gli stomi.