Aparat szparkowy i szparka
Aparat szparkowy oraz szparka (stoma) to struktury roślinne kontrolujące wymianę gazową między wnętrzem rośliny a atmosferą. Aparat szparkowy składa się z dwóch komórek szparkowych, między którymi znajduje się otwór zwany szparką, łączącą się z komorą podszparkową w miękiszu gąbczastym. Komórki szparkowe, w odróżnieniu od innych komórek epidermy, zawierają chloroplasty i uczestniczą w fotosyntezie.
Budowa i rodzaje aparatów szparkowych
Aparaty szparkowe mogą mieć różne formy w zależności od rodzaju rośliny:
- Anomocytyczny – otoczone zmienną liczbą komórek przyszparkowych.
- Anizocytyczny – otoczone trzema komórkami przyszparkowymi, w tym jedną mniejszą.
- Diacytyczny – otoczone dwiema komórkami przyszparkowymi, ułożonymi prostopadle.
- Paracytyczny – otoczone dwiema komórkami przyszparkowymi, ułożonymi równolegle.
- Tetracytyczny – otoczone czterema komórkami przyszparkowymi.
Funkcja i mechanizm działania
Szparki odgrywają kluczową rolę w wentylacji roślin, umożliwiając pobieranie dwutlenku węgla niezbędnego do fotosyntezy oraz regulując transpirację. Mechanizm otwierania i zamykania szparek polega na zmianach turgoru w komórkach szparkowych, co jest wynikiem osmozy i transportu jonów, głównie potasu. Zmiany te są regulowane przez różne czynniki, w tym stężenie CO2 i światło.
Występowanie
Aparaty szparkowe występują w wielu grupach roślinnych, w tym u wątrobowców, iglastych i traw. Najczęściej znajdują się na spodniej stronie liści, z wyjątkiem roślin wodnych, które mogą mieć je na górnej stronie. Gęstość aparatów szparkowych może wynosić nawet 1000 na mm².
Liczba szparek a stężenie dwutlenku węgla
Liczba szparek w liściach jest odwrotnie proporcjonalna do stężenia dwutlenku węgla w atmosferze. Wzrost CO2 o 1 ppmv powoduje spadek gęstości szparek o 0,6%. Indeks porów jest używany do oceny zmian klimatu.
Rola aparatów szparkowych
Aparaty szparkowe, jako naturalne otwory w skórce roślin, mogą stanowić wrota dla patogenów, ale także umożliwiają regulację gospodarki wodnej roślin. Tlenek azotu wpływa na ich funkcjonowanie, co może zwiększać odporność roślin na niedobór wody.
