Строение кактуса: что кроется внутри экзотического растения и с чем связана его «запасливость»?

Кактусовые – многочисленное семейство, состоящее из суккулентов различных разновидностей, они различаются по форме, габаритам, климатическим предпочтениям. Но, всех их объединяет высокая устойчивость к разного рода изменениям и способность запасаться влагой, которая спасает эти растения от гибели даже во время самых долгих засух.

Кактусовые распространились по всей планете и встречаются на всех континентах с подходящим климатом. А там, где погодные условия теплолюбивым суккулентам не подходят, они активно выращиваются в горшках и кашпо в качестве комнатных цветов.

Растения весьма необычны, привлекают внимание суккулентоводов и удивляют своими свойствами и внешним видом. Кроме того, строение кактуса весьма специфично, что связано с их обитанием в суровом климате. Что же обеспечивает запасливость суккулентов, где слабое место этих «толстячков» и почему многие суровые с виду кактусы столь роскошно цветут?

Корневая система кактусов

Родина кактусов – засушливые и жаркие регионы Южной Америки и Африки. Поэтому большинство этих растения – ксерофиты, которые могут выносить столь суровых климат с частыми, длительными засухами. И корневая система играет в этой способности не последнюю роль, являясь сердцем пустынного обитателя.

Природа распорядилась таким образом, что корневище кактусов стало максимально функциональным и целесообразным «аппаратом», состоящим из двух частей – поверхностной и уходящей глубоко в землю. Развиваются они в зависимости от климата. Строение корневых систем кактусовых, растущих в разных климатических зонах, различается. Причем даже если растения относятся к одному виду, их корни могут выглядеть по-разному:

  • Короткие и тонкие корешки, вся подземная часть суккулента поверхностная – признак того, что почва, в которой растет кактус, содержит достаточно питательных веществ и влаги. Поэтому суккулент не тратит силы на развитие мощного корневища, получая все необходимое из грунта.
  • Развитая корневая система с длинными корешками – не получая необходимого количества воды и минералов, растение «бросает все усилия» на поиски жизненно важных элементов. Его подземная часть значительно вытягивается, извлекая даже минимальное количество минеральных солей.

Однако, до вод, находящихся под землей, этим длинные, толстоватые корешки добраться не способны, и в большей степени выполняют роль якоря.

Это интересно! Поверхностная часть корневища кактусов способна занимать площадь до 4-5 м2, а глубокие корни настолько крепко удерживают самые крупные экземпляры даже во время сильных ураганов.

У некоторых кактусовых корневая система реповидная или клубневая, имеющая специальное утолщение, в котором скапливается влага. Эта часть может достигать внушительных размеров и весить несколько килограмм. В природе встречаются экземпляры с 50-килограммовым утолщением, объемом до 60 см.

Суккулентоводы предупреждают – подобные экземпляры нуждаются во внимательном уходе, так как их объемный корень подвержен заболеваниям и гниению. Это относится к маммиллярии dawsonii, гимнокактусу мандрагора, neochilinia nаpina и другие.

Кактусы произрастают не только в пустынях, но также существуют тропические суккуленты, предпочитающие расти во влажных тропиках и субтропиках. Они являются эпифитными растениями, то есть растут, прикрепившись к более крепким деревьям и кустарникам. Однако, эпифиты не паразитируют, они добывают влагу из воздуха, пользуясь воздушной корневой системой.

Подобные придатки могут появляться и у кактусов, которые не являются эпифитами – эхинопсисов, гимнокалициумов, корифант. Развиваются они, чаще всего, на детках – молоденьких отростках, которые, отпадая от «материнки», самостоятельно укореняются.

У некоторых разновидностей на корешках образуются почки, впоследствии превращающиеся в новые побеги. Эту особенность суккулентов активно используют кактусоводы, чтобы разводить определенные виды – трихоцереус макрогонус, миртиллокактус геометрический, нотокактус Отто, метельчатый, гимнокалициум proliferum.

Строение стебля кактусовых

В большинстве случаев стебель кактуса – это основная часть суккулента, превосходящая по размеру все его остальные элементы. Она выполняют важную функцию – содержит основной запас влаги, однако, чаще всего не выглядит как надутый шар, заполненный водой.

Чаще всего, стебли кактусов обладают плоской или цилиндрической формой, внутри они имеют зеленую мясистую сердцевину. Именно в этой части растения происходит образование продуктов фотосинтеза, питающих все ткани суккулента. Ведь у прочих растений за эту функцию отвечает листва, которая у кактусов либо полностью отсутствует, либо значительно рудиментирована.

Это интересно! Природа не зря лишила кактустовые листочков – они потребляют довольно много влаги, которая во время засух становится крайне ценным элементом функции же листвы успешно выполняет ствол. Он обзавелся скрытыми отверстиями, которые поглощают нужное количество углекислоты, необходимой для фотосинтеза.

В сердцевине суккулента концентрированная влага попадает в водопроводящие ткани – ксилемы, в которых она и хранится.

Стоит выпасть даже незначительным по объему осадкам, как широко разросшаяся поверхностная корневая система начинает напитываться водой из грунта, проводить ее по ксилеме и влага остается в мясистой части.

Сердцевина стебля содержит сок повышенной густоты и вязкости, также жидкость накапливается и в покровных тканях – эпидермисе и кутикуле.
Нередко стебли этих суккулентов обладают морщинистой поверхностью, что тоже неспроста, как оказалось, такие неровности нужны для дополнительного охлаждения тканей. Кроме того, благодаря складочкам площадь поверхности становится больше, а значит растение получает больше солнечных лучей, повышая фотосинтез.

Наверное, каждый кактусовод замечал, что у большинства этих экзотических экземпляров макушки стеблей покрыты бесцветными волосками. Их функция – отражать радиацию и защищать зону роста, обладающую повышенной чувствительностью, от перегревания.

Зачем кактусу колючки?

Чаще всего кактусы изображаются в виде округлого или вытянутого зеленого стебля, покрытого весьма недружелюбными колючками. Собственно, многие суккуленты из этого семейства так и выглядят и шипы считаются основным морфологическим признаком кактусов. Учитывая дефицит влаги в пустынных местностях, становится понятно, что таким сочных растениям, не имея шипов, не выжить. Поэтому то со временем их листва видоизменилась, истончилась и заострилась, однако, потеряв при этом способность фотосинтезировать.

Но, в виде иголок листочки оказались для растения более полезными, тем более что с их основной работой – осуществлением фотосинтеза, прекрасно справляется ствол.

Согласно морфологическому строению, колючки кактусов подразделяют на виды:

  1. Глохидии — тонкие, едва различимые шипы, по всей длине усеянные зазубринками. Отличаются хрупкостью. Они бывают только у перескиевых и опунциевых кактусов.
  2. Колючки, имеющие прямой кончик, могут быть прямыми или изогнутыми.
  • Напоминают по форме тоненькие иголки, твердые или мягкие, располагаются радиально или в центре.
  • Толстоватые, похожие на шило, прочные, приличной длины, расположены как и предыдущие.
  • Мощные, короткие, напоминающие наконечник копья или лезвие кинжала. Чаще находятся на центральной части, реже – радиально.
  • Конусообразные – небольшого размера, то крайне прочные.
Каковы же функции шипов?

На первый взгляд может показаться, что неприветливые колючки могут служить только лишь защитой кактусов от посягательств травоядных животных и птиц. Но ботаники копнули глубже, и выяснили, что их функциональность гораздо шире.

  1. Они существенно экономят жидкость, так как испарения ее с поверхностей значительно снижается.
  2. Защищают экземпляры от перегрева, отражая некоторое количество солнечных лучей.
  3. Крючковидные колючки, с загнутыми концами способствуют распространению растения – они зацепляются за любые поверхности и разносятся на более широкие расстояния.
  4. Освобождают от излишков тепла, ведь острые части колючек являются хорошими теплоизлучателями.
  5. Используя электростатические способности, шипы поглощают росу, образующуюся в воздухе во время температурных перепадов. Это их свойство ботаники считают самым необычным и важным для пустынных обитателей.

И естественно, колючие сочные суккуленты редко кто из животных решается употреблять в пищу.

Это интересно! Даже самые острые шипы не спасут растение от верблюдов. Эти «корабли пустыни» с удовольствием поедают джантак – растение из семейства бобовых, более известное как «верблюжья колючка». Естественно, что и кактусовые для них являются лакомством. У этих животных особым образом устроена ротовая полость – внутренняя поверхность щек имеет большое количество жестких уплотнений, а у языка она грубая и шершавая.

Опушка кактусов и ее предназначение

Помимо колючек, многие кактусы покрыты опушкой. Она не только повышает их декоративные свойства, но и является весьма полезным приобретением.

Волоски – это пучки тончайших полых сосудов, стенки которых состоят из эпидермальных тканей. Благодаря этому опушка способно активно поглощать даже мельчайшие частицы влаги из воздушных масс. Помимо этого, она защищает более тонкие и уязвимые ткани суккулента.

У многих растений, помимо кактусовых, опушение наблюдается в районе пазушных почек. Но у пустынных обитателей оно порой слишком обильное и практически окутывает всю верхнюю часть ствола.

Опушка также может быть ареольной, покрывая ареолы, аклиссы, бороздки и цефалии и неареольной – имеется лишь на крапинках или вокруг шипов.

Ареолы – характерная черта кактусовых

Если рассматривать особые признаки кактуса, то нельзя не отметить наличие у этих удивительных растений ареол – сильно видоизмененных боковых почек. Особенно заметны эти тонковолокнистые подушечки вокруг участка образования шипов у представителей рода перескиевые и опунциевые. А вот у цереусов почки ареолы находятся на ребрах или сосочках, они несут опушку и иголки.

Это важно!По наличию или отсутствию ареол кактусовые можно отличить от прочих, внешне похожих растений.

Измененные почки могут иметь различную форму и размер, причем не только у кактусов одного вида, в зависимости от возраста, но и на одном экземпляре. Молоденькие ареолы, расположенные на макушке, зачастую покрыты опушкой, полностью закрывающей эту часть суккулента.

Чаще всего в ареолах имеется некоторое количество меристематических (делимых) клеток, из которых появляются побеги, цветы, шипы. Сама меристема не перенимает аналогичную ткань зародыша, как и образовательная ткань стеблей – камбий, является частью вторичной меристемы.

Цветы и плоды суккулентов

В естественной среде цветут все кактусы – это природный способ размножения этих растений. В домашних условиях далеко не все виды вступают в цветение, но, опытные кактусоводы добились поразительных результатов, стимулируя своих подопечных искусственными методами. Сегодня не так много одомашненных суккулентов сопротивляются, дожидаясь более привычных условий.

Так как разновидностей кактусовых не одна сотня, можно ограничиться описанием цветения лишь самых распространенных из них, выращиваемых в комнатном цветоводстве:
• Маммиллярии
Период цветения приходится на конец весны – начало лета, но продолжаться он может в течение всего теплого времени года. Некоторые виды предпочитают цвести зимой, это относится к маммиллярии стройной.
Цветочки у этих кактусов небольшие, их диаметр всего 5-7 мм, однако, они образуют на макушке стебля роскошную корону. Их окраска может быть белоснежной, желтой, красной или кремовой.

  • Астрофитумы

Цветение всех разновидностей приходится на летнее время, причем чем меньше резервуар, в котором находится цветок, тем раньше можно ожидать появления цветов.
Астрофитумы умеют удивлять, выпуская очень крупные цветы, диаметр которых может достигать 8 см. Окраска лепестков в желтых тонах.

  • Опунции

Начало цветения приходится на середину весны, а продолжаться оно может до сентября. Цветет суккулент очень обильно, нередко один членик покрывается 8-10 цветками. В диаметре они достигают 4-5 см, цвет зависит от вида.
Для того чтобы опунция зацвела в домашних условиях, владельцу необходимо потрудиться, так как делает это она весьма неохотно.

  • Цереусы

Менее капризные питомцы, зацветающие в мае-июне. А если цветовод окружает их заботой, то можно ожидать повторного цветения в начале осени. Цветы у цереуса крупные, благоухающие ванилью, распускаются ночью, все сразу или по очереди.

  • Гимнокалициумы

Цветет с мая до середины октября, но из-за недостатка естественного освещения процесс завершается значительно быстрее. На верхушке стебля завязываются бутоны, которые распускаются спустя несколько недель, превращаясь в большие, роскошные цветы. Не вянет эта красота в течение 1,5 недель.

Это лишь небольшая часть кактусовых, которые цветут достаточно эффектно.

Это интересно! У кактусов рода мелокактус и дискокактус имеется особый орган – цефалий, который образуется наверху стебля и выглядит как скопление пуха, щетинок, ворсинок. А вот у представителей рода Cephalocereus и Pilosocereus для этих целей образуется боковой псевдоцефалий.

Чаще всего встречаются кактусы обоеполые или опыляемые перекрестным методом. В естественной среде в распространении им помогает ветер, насекомые, птицы и животные.

По завершении цветения у многих суккулентов завязываются сочные ягодки-плоды, реже плоды не имеют сочной мякоти. Существуют кактусы, плоды которых употребляются в пищу, это опунции, гилоцереусы, маммиллярии.

Количество в плодах семечек различно, у некоторых разновидностей их всего несколько штучек, тогда как есть и весьма плодовитые экземпляры, ягодки которых содержат более сотни крохотных семян.

Самые мелкие семена у пародий, блоссфельдий и стромбокактусов. А вот у опунций они не только достаточно большие, но и обладают очень прочной, твердой оболочкой. Хотя у большинства кактусовых она тоненькая, быстро разрушается.

Что касается всхожести, то чаще всего она сохраняется в течение 12-24 месяцев, и чем свежее материал, тем этот показатель выше. Исключениями являются цереусы и маммиллярии, их семечки могут взойти даже спустя 7-9 лет после сбора. Но самые «живучие» семена у roseocactus fissuratus, был зафиксирован случай, когда проросли семечки весьма преклонного, 30-летнего возраста.

Заключение

Эволюционный путь этих стойких растений непрост и природа максимально обеспечила кактусы самыми разными приспособлениями, помогающими выживать там, где другие гибнут. Поэтому-то кактусовые не выглядят однотипными зелеными шариками, содержащими ценную воду. Все оказалось сложнее и многофункциональнее.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
Предыдущая запись Кактус астрофитум – звезда в семействе кактусовых
Следующая запись Кактус микс: один суккулент хорошо, а много – еще лучше!

Ваш комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *