آیا گیاهان می‌توانند بدون اکسیژن زنده بمانند

احتمالاً می‌دانید که گیاهان در طی فرایند فتوسنتز اکسیژن تولید می‌کنند. از آنجا که گیاهان در طی این فرآیند دی‌اکسید کربن دریافت می‌کنند و اکسیژن را در جو آزاد می‌کنند، ممکن است تعجب‌آور باشد بدانید که گیاهان برای زنده ماندن به اکسیژن نیز نیاز دارند.

در فرآیند فتوسنتز، گیاهان CO₂ (دی‌اکسید کربن) را از هوا گرفته و آن را با آب جذب‌شده از طریق ریشه ترکیب می‌کنند. گیاهان با استفاده از انرژی نور خورشید این ترکیبات را به کربوهیدرات (قند) و اکسیژن تبدیل می‌کنند و اکسیژن اضافی را در هوا آزاد می‌کنند. به همین دلیل، جنگل‌های کره زمین منابع مهم اکسیژن موجود در جو هستند و به پایین نگه‌داشتن سطح CO₂ در جو کمک می‌کنند.

آیا اکسیژن برای گیاهان ضروری است؟

بله اکسیژن برای گیاهان ضروری است. گیاهان برای زنده ماندن به اکسیژن نیاز دارند و سلول‌های گیاهی دائماً از اکسیژن استفاده می‌کنند. تحت شرایط خاص، سلول‌های گیاهی نسبت به مقداری که خودشان تولید می‌کنند، نیاز به گرفتن اکسیژن بیشتری از هوا دارند؛ بنابراین، اگر گیاهان از طریق فتوسنتز اکسیژن تولید می‌کنند، پس چرا خودشان به اکسیژن نیاز دارند؟

دلیل آن این است که گیاهان نیز مانند حیوانات تنفس می‌کنند. تنفس فقط به معنای «نفس کشیدن» نیست. تنفس، فرایندی است که همه‌ی موجودات زنده برای آزاد کردن انرژی برای استفاده در سلول‌های خود از آن استفاده می‌کنند. تنفس در گیاهان مانند انجام عمل فتوسنتز به‌صورت برعکس است: سلول‌ها به‌جای گرفتن انرژی از طریق تولید قندها و آزادسازی اکسیژن، با تجزیه قندها و مصرف اکسیژن، انرژی لازم را برای استفاده‌ی خود آزاد می‌کنند.

حیوانات از طریق غذایی که می‌خورند کربوهیدرات‌ها را برای تنفس دریافت می‌کنند و سلول‌های آن‌ها دائماً انرژی ذخیره‌شده در غذا را از طریق تنفس آزاد می‌کنند. از طرف دیگر، گیاهان هنگام فتوسنتز کربوهیدرات‌های خود را می‌سازند و سلول‌های آن‌ها از طریق تنفس، همان کربوهیدرات‌ها را مصرف می‌کنند. اکسیژن برای گیاهان ضروری است زیرا روند تنفس را کارآمدتر می‌کند (معروف به تنفس هوازی).

سلول‌های گیاهی به‌طور مداوم تنفس می‌کنند. وقتی برگ‌ها روشن می‌شوند، گیاهان اکسیژن خود را تولید می‌کنند؛ اما در مواقعی که نمی‌توانند به نور دسترسی پیدا کنند، بیشتر گیاهان بیش از مقداری که فتوسنتز می‌کنند تنفس می‌کنند؛ بنابراین مقدار بیشتری از میزان اکسیژن تولیدشده توسط خودشان را مصرف می‌کنند. ریشه‌ها، دانه‌ها و سایر قسمت‌های گیاهان که فتوسنتز نمی‌کنند نیز باید اکسیژن مصرف کنند. این بخشی از دلیل «غرق کردن» ریشه‌های گیاه در خاک اشباع از آب است.

به‌طور کل یک گیاه در حال رشد هنوز اکسیژن بیشتری از میزان مصرف خود آزاد می‌کند؛ بنابراین گیاهان و زندگی گیاهی زمین، منابع اصلی اکسیژن موردنیاز برای تنفس ما هستند.

آیا گیاهان می‌توانند بدون اکسیژن زندگی کنند؟ نه. آیا آن‌ها می‌توانند فقط با اکسیژن تولیدشده در طی فتوسنتز زندگی کنند؟ فقط در زمان‌ها و مکان‌هایی که فتوسنتز آن‌ها سریع‌تر از تنفس است.