Charakterystyka kaktusa

Na szerokim poziomie kaktusy mają wiele cech wspólnych z innymi roślinami. Posiadają chlorofil i wytwarzają cukier poprzez łączenie dwutlenku węgla i wody poprzez fotosyntezę. Mają prawdziwe kwiaty, rozmnażają się płciowo przez nasiona i mają korzenie absorbujące wodę. Z drugiej strony kaktusy mają wiele cech, które czynią je zupełnie innymi, przynajmniej powierzchownie, od innych roślin kwitnących. Wiele z tych cech to adaptacje do przetrwania suszy.

W botanice termin „soczysty” odnosi się do roślin tolerujących suszę, które mają zmodyfikowane tkanki do przechowywania wody. Jadeitowe rośliny i rośliny domowe, z ich dużymi liśćmi gromadzącymi wodę, są dwoma przykładami. Zdecydowana większość kaktusów to także sukulenty, przystosowane do życia w suchych regionach Ameryki Północnej i Południowej. W kaktusach jednak łodyga gromadzi wodę, a nie liście.

Brak liści to kolejna cecha kaktusów oszczędzających wodę. Liście mają dużą powierzchnię i dlatego tracą dużo wody. Tylko garstka gatunków kaktusów, takich jak tropikalne gatunki Pereskia, ma prawdziwe liście. Te prymitywne, liściaste rodzaje kaktusów również mają nie-soczyste łodygi. Zwykle kaktusy mają ostre kolce zamiast liści. Kolce, które są zmodyfikowanymi liśćmi, chronią soczyste, wypełnione wodą łodygi przed spragnionymi pustynnymi zwierzętami.

Jak większość sukulentów, kaktusy mają grubą, woskową powłokę zewnętrzną znaną jako skórka. W przypadku niektórych gatunków kaktusów naskórek jest na tyle gruby, że można zdrapać paznokieć woskiem z rośliny, chociaż utrata wosku może uszkodzić roślinę. Skórka utrzymuje wodę przechowywaną wewnątrz rośliny przed odparowaniem do atmosfery zewnętrznej. Skórka chroni również kaktusa przed zarazkami, które mogą próbować zaatakować przez skórę.

Ponieważ kaktus jest pokryty woskowatą skórką, głównym sposobem, w jaki kaktus może stracić wodę, są jego aparaty szparkowe. Są to mikroskopijne dziury w skórze rośliny, które wpuszczają dwutlenek węgla, który roślina potrzebuje do produkcji cukru. Gdy szparki są otwarte, para wodna wewnątrz rośliny łatwo ucieka. Aby zminimalizować tę utratę, kaktusy otwierają aparaty szparkowe tylko w nocy, system znany jako metabolizm kwasu krassulaceanowego lub CAM. Inne rośliny, które używają CAM, to ananasy i liściaste sukulenty.

Wszystkie zielone części rośliny mogą fotosyntezy, ale liście zwykle wykonują większość pracy fotosyntezy. W rzeczywistości łodygi większości roślin liściastych mają niewiele aparatów szparkowych lub nie mają ich wcale, aby zaopatrywać pobliskie komórki fotosyntezy w dwutlenek węgla. Jednak w kaktusach bez liści łodygi są głównymi fotosyntezatorami. Dlatego łodygi kaktusa mają więcej szparków niż łodygi roślin liściastych, chociaż zwykle mniej niż liście. Według Arthura Gibsona i Park Nobel w „The Cactus Primer” kaktusy mają od 15 do 70 aparatów szparkowych na milimetr kwadratowy, a liście mają ponad 100.