Aanpassingen die het waterverlies verminderen

Hoewel verdamping uit bladeren transpiratie stimuleert, veroorzaakt dit ook in waterverlies. Omdat water nodig is voor de fotosynthese en andere cellulaire processen, heeft de evolutionaire druk op planten in verschillende omgevingen geleid tot aanpassingen die het waterverlies verminderen.

In landplanten is de bovenste cellaag van een plantenblad, de epidermis genaamd, bedekt met een wasachtige substantie die de cuticula wordt genoemd. Deze hydrofobe laag is samengesteld uit het polymeer cutine en andere plantaardige wassen die worden gesynthetiseerd door epidermale cellen. Deze stoffen voorkomen ongewenst waterverlies en houden het binnendringen van onnodige opgeloste stoffen tegen. De specifieke samenstelling en dikte van de cuticula is afhankelijk van de plantensoort en de omgeving. Andere bladaanpassingen kunnen ook de verdamping minimaliseren, voornamelijk door het oppervlak te verkleinen. Zo hebben sommige grassen een gevouwen structuur waardoor er minder water verloren gaat. Andere grassoorten rollen het blad op om verdamping tegen te gaan. Sommige woestijnplanten hebben bladeren bedekt met microscopisch kleine haartjes die waterdamp vasthouden, zodat verdamping verminderd wordt.

Water verdampt voornamelijk door kleine gaatjes in bladeren, die huidmondjes worden genoemd. De huidmondjes van sommige planten bevinden zich uitsluitend op het onderste bladoppervlak, zodat ze tegen overmatige hitte-gerelateerde verdamping worden beschermd. Andere planten vangen waterdamp op in putjes die zich in de buurt van huidmondjes op hun bladeren bevinden, waardoor het waterverlies door verdamping wordt verminderd. De wachtcellen, die de stomatale opening flankeren, kunnen de relatieve vochtigheid detecteren. Sommige woestijnplanten openen hun huidmondjes alleen 's nachts wanneer er minder verdamping plaatsvindt. Deze strategie wordt Crassulacean Acid Metabolism (CAM) genoemd, en planten die het gebruiken, vangen 's nachts koolstofdioxide op en fixeren het, en voeren overdag lichtafhankelijke fotosynthetische reacties uit. Sommige wetenschappers hebben voorgesteld om biotechnologische fabrieken te gebruiken die gebasseerd zijn op CAM om de koolstoffixatie los te koppelen van fotosynthese. Dit zou de verdamping die geassocieerd is met het opwarmen van de aarde kunnen verminderen.