Кактуси. Частина друга: анатомія і фізіологія кактусів - Кактус.

Сімейство кактусів є досить вузькоспеціалізованим: як у рослин посушливих областей, у кактусів виникли пристосування для максимального запасання вологи і її економного витрати. Це наклало відбиток і на зовнішній вигляд, і на внутрішню будову, і на процес фотосинтезу, при якому поглинання CO2 відбувається в нічні години.
Незвичайність кактусів починає проявлятися вже в дитячому віці. У проростків кактусів практично неможливо розрізнити сім'ядольні листя і сильно виражено подсемядольное коліно. Лише тільки у епіфіллуми, Гілоцереусов або у Перескій сім'ядолі розвинені добре.
Головний корінь кактуса служить для зміцнення у грунті, у Melocactus intortus він може досягати 7 метрів. А у Neoporteria napina він сильно потовщений, перетворившись на «склад поживних речовин», розміром до 60 см в діаметрі і вагою до 50 кг. Але у більшості кактусів на глибині 5-6 см дуже добре розвинена система бічних коренів, здатних вловлювати вологу навіть у невеликих кількостях. У епіфіллуми і ріпсаліс на стеблах розвиваються додаткові корені, які не тільки прикріплюють кактус до стовбура дерева, але і уловлюють вологу з повітря. Повітряні корені є і в діток ехінопсісов, мамиллярий і деяких видів гимнокалициума - після опадання з материнської рослини вони швидко вкорінюються.
Стебла кактусів багаторічні (крім Opuntia chaffeyi), зелені, соковиті і покриті колючками або волосками (або й тими та іншими). Тільки Pereskia і Pereskiopsis мають широке листя і одресневающій стовбур. З листям ще складніше: у опунцій вони сильно змінені до крихітних, 2-5 мм довжиною шіловідние утворень, які з'являються навесні, але дуже швидко опадають. А в інших кактусів листя закладаються в точці зростання на стеблі у вигляді мікроскопічних горбків. Потім з цього зачатка не розвивається листова пластинка, а активно діляться клітини підстави листа. Це розрослося підставу перетворюється на ребра і сосочки. Фотосинтез здійснює в кактусів зелений стебло.
Випаровування води також знижується завдяки наявності на стеблах кактусів ребер, потужних колючок і густого волосяного покриву, а також за рахунок потовщених стінок епідерми, іноді покритих ще й воском.

Форма стебел кактусів різноманітна: від 10-12 метрів (Carnegiea gigantae), до 2-5 см (Blossfeldia liliputana); від многреберних кактусів (Echinofossulocactus multicostatus), до 3-4 реберних (Hylocereus triangularis); від прямостоячих наземних - до сланких і епіфітних форм.


Ідеальною формою стовбура, пристосованої для життя в пустелі, є куля. Але нерідко стебла розростаються, утворюючи потворні гребенчаті або крістатние форми. Таке явище спостерігається майже у 60 пологів. Причини їх виникнення не з'ясовані. Інша форма монстрозності (потворності) - скелясті кактуси, виникає тому, що бічні пагони ростуть неправильно, випереджаючи один одного у розвитку. Ще одна особливість цієї родини - вкрай повільне зростання. Так Карнегія гігантська за 20-30 років виростає всього лише на 1 метр, додаючи в рік по 2-3 см. якщо ж кактус кулястий, то його повільний ріст нагору компенсується зростанням в товщину. Ехінокактус величезний у 500-літньому віці має зріст 1,5 метра, а діаметр - 1,25.
Для сімейства кактуси є одна загальна характерна риса - наявність на стеблі т.зв. ареол. Це обмежені ділянки, де розвиваються колючки, волоски, плоди і квіти, бічні пагони. Насправді це видозмінені пазушні або бічні нирки. Колючки ж можуть мати скоєно різну форму: округлі, сплощені, бумаговідние, прямі, крючковідние, шіловідние, голчасті, гладкі або опушені. Крім колючок і волосків, в ареолах опунцій розвиваються глохідії - маленькі легко обламуються колючки з мікроскопічними гачкоподібним виростами.
Функції колючок: конденсація водяної пари з повітря, захист від поїдання тваринами і від пекучого сонця. Колючки на плодах сприяють швидкому розселенню кактусів. А у Ferrocactus hamatacantus з колючок виділяється солодкий сік!
Квітки кактусів поодинокі (у Перескіі в кистевидное суцвітті), двостатеві. Вони зазвичай з'являються на верхівці стебла, рідше в нижній і середній частині. У мелокактуса квітки виникають на спеціалізованому органі - цефаліі. За розмірами квітки дуже різноманітні, від найдрібніших до великих, до 25 см в діаметрі. Тривалість цвітіння - від декількох годин до 12 днів. Велика група кактусів цвіте лише вночі. Особливо знаменита «Цариця ночі» - селеніцереус великоквіткова. Плоди кактусів - ягоди, причому багато їстівні.