Кактусы которые накапливают воду

Кактусы и другие растения, запасающие воду

Для жизни всех растений необходима вода. Ее недостаток — настоящее бедствие для жителей засушливых мест. Поэтому многие растения тщательно собирают воду. Это и подземная вода, и роса, и редкие дожди. Растения выработали для этого множество приспособлений: например, у них в корнях высокое осмотическое давление, благодаря чему вода легко поднимается.

Кроме того, сами корни могут быть очень длинными и доходить до глубоко расположенных водоносных слоев. Листья у некоторых растений имеют форму желоба и улавливают дождевую воду, которая стекает по ним прямо к корням. На стеблях и листьях отдельных растений имеется пушок, на котором конденсируется влага из воздуха. А есть такие растения, которые запасают воду в утолщенных стеблях или листьях. Они называются суккулентами.

Кактусы — тоже суккуленты. Среди них есть растения и с обычными листьями, но большинство кактусов сохраняет влагу в толстом ребристом стебле, а листьев у них нет, от них остались только колючки.

Стебель у большинства кактусов имеет ребра и ареолы. Ребра могут быть низкими, высокими, узкими, широкими. Обычно они вертикальные. В местах расположения ареол на ребрах имеются наросты или утолщения.

Корни кактусов тоже приспособлены к условиям пустыни. У одних растений они представляют собой большую сеть, расположенную на глубине в несколько сантиметров. Такие корни впитывают влагу из почвы, которая увлажнена росой и капельками тумана. Во время сильных засух самые тонкие корешки отмирают, а новые образуются из более толстых корней. Другие кактусы имеют утолщенные корни, которые накапливают влагу и питательные вещества.

Колючки представляют собой видоизмененные листья; они бывают очень разнообразными. Одни похожи на крохотные волоски, другие — на иглы, некоторые имеют форму булавы или шила, а есть и такие, которые напоминают щетинки. Кроме того, встречаются плоские и граненые колючки. Их длина тоже сильно варьируется — от крохотных (в 1—2 мм) до 25-сантиметровых гигантов.

Интересную разновидность представляют глохидии. Они очень хрупкие, и у каждой имеется крохотный крючок. Если прикоснуться к колючке, крючок тут же впивается в кожу и обламывается.

Колючки очень важны для кактуса. Они защищают его не только от поедания животными, но и от жаркого солнца, рассеивая свет. Однако главная задача колючек — конденсировать влагу и всасывать воду.

Таким образом, кактус максимально приспособлен к тому, чтобы выживать в засушливом климате.

Как отличить кактус от других растений?

Иногда кактусами называют другие растения-суккуленты, но это неверно. Кактусы отличаются от прочих суккулентов наличием ареолы. Это особая почка, чешуйки которой превращаются в защитные колючки, волоски, ворс, а также развиваются в цветки и побеги. У многих кактусов цветки и побеги образуются в верхней части ареолы, а колючки — в нижней.

Бывают ли съедобные кактусы?

Кактусы не только декоративные растения. Их выращивают и в качестве пищи. Неудивительно, ведь плоды некоторых кактусов — ягоды. И у нескольких видов они носят название драконий фрукт или питайя.

Источник

Сколько воды можно выжать из одного кактуса и можно ли её потом пить

Есть такое мнение, что корни у кактуса сильные, длинные и разветвляются во все стороны. Они уходят глубоко в землю в поисках воды. И это помогает кактусы выжить в непростых условиях пустыни.

Но это мнение полностью ошибочно. Корни у кактуса на самом деле расположены на поверхности, и часто идут не вертикально вниз, а горизонтально, можно сказать, что они буквально распластаны под землёй на расстоянии от поверхности почвы всего в паре сантиметров.

Когда начинаются осадки, корни оживают и буквально впитывают каждую капельку. Когда сезон дождей заканчивается, корни находятся в неактивном состоянии и буквально высыхают.

Так сколько же воды может храниться в кактусе? Оказывается, у растения, которое достигло в высоту размера 10 – 12 метров внутри может находиться до 2 тысяч литров воды. Это примерно 2 тонны! А если экземпляр больше и выше, то здесь хранится 3 тонны жидкости.

И тут возникает другой вопрос – можно ли эту воду пить, например, в том случае, если вы оказались в пустыне, и у вас нет ни капельки живительной влаги.

Воду кактусы охраняют также бдительно, как и своё «тело». И если стебель охраняется колючками, то живительная влага внутри растения охраняется опасным алкалоидом и кислотой.

Но оказывается, как и во многих других случаях есть исключения. И называется это чудо природы ферокактус Вислизена.

Растение отличается внушительными размерами. Его одиночный округлый или каплевидный стебель вырастает до 2 м в высоту.

На стволе располагается до 25 рельефных, высоких ребер. В редких ареолах располагаются пучки коричневых игл длиной 3-5 см.

В каждой группе колючек присутствуют тонкие и прямые, а также 1-2 толстые, закрученные колючки красного или коричневатого оттенка. Желтые или красные цветы диаметром 5 см с трубкой длиной 4-6 см располагаются в форме венка в верхней части стебля. На месте цветов созревают желтые продолговатые плоды длиной 3-5 см.

Источник

Почему кактусы могут долго жить без воды

Когда вы слышите о пустынях, что вы представлете? Вероятно, вам представляются засушливые пейзажи и большие участки бесплодного песка. И конечно же есть ещё один предмет, который возможно вы представляете. О чём речь? Конечно же о Кактусах!

В любом фильме или мультфильме про пустыню, всегда есть кактус. Часто его изображают, как высокое, зелёное, колючее растение, которое живёт в пустыне без воды. Однако в мире существует более 2 тысяч видов кактусов.

Некоторые кактусы действительно высокие, зелёные и колючие, такие, как в фильмах и мультфильмах. Обычно это особый тип кактусов, называемый Карнегия гигантская или Сагуаро (Saguaro). Но большая часть кактусов значительно меньше и бывают различных форм и цветов.

Кактусы родом из Америки, их можно встретить по всей территории Южной Америки, и даже в Северной Америке, вплоть до Канады. Обычно они живут в относительно засушливых районах. Многие кактусы отлично себя чувствуют в чрезвычайно сухих районах, таких, как пустыня Атакама – одно из самых сухих мест на земле.

Так в чём же секрет кактусов

Как и всем живым существам, кактусам для существования необходима вода. Однако, учитывая ту местность, где они живут, воды им часто не хватает. Чтобы компенсировать это, кактусы развили особые способности, которые позволяют им запасть и длительное время сохранять ту воду , которую они получают.

Острые колючки кактуса, на самом деле – модифицированные листья. Колючки защищают кактус от животных, которые питаются растениями, а также помогают уменьшить потери воды, ограничивая испарения влаги кактуса.

Большинство кактусов имеют обширную, но неглубокую корневую систему , которая позволяет впитывать любые выпадающие осадки. Адаптированное тело кактуса позволяет кактусу накапливать и запасать воду на очень долгое время, поскольку в пустынях, которые являются для кактусов домом, осадки бывают крайне редко.

Например, взрослый кактус Карнегия, может впитать и сохранить до тонны воды во время хорошего ливня! Многие люди, путешествующие по пустыням, знают, что в чрезвычайной ситуации можно вскрыть кактус, чтобы найти спасительную жидкость .

Источник

Кактусы и суккуленты — неприхотливые комнатные растения

Очень часто возникает вопрос, одно ли это семейство кактусы и суккуленты? Каждый кактус — это суккулент, но не каждый суккулент — это кактус. Другими словами, кактусы — это суккуленты с колючками.

Суккуленты могут принимать различные формы, формы, размеры и цвета. Это растения, которые обладают способностью накапливать воду, благодаря чему они могут справляться даже во время длительных периодов засухи. И кактусы, и другие суккуленты могут процветать в крайне неблагоприятных условиях. Это возможно благодаря их метаболизму, а также форме и строению тела. У этих растений образовался толстый слой ткани для хранения воды, способный хранить большое количество воды. Затем накопленная вода постепенно расходуется в периоды засухи.

В зависимости от расположения запасающей ткани различают стеблевые, корневые и листовые суккуленты. В группу суккулентов входят растения из семейства кактусовых, семейства толстянковых, аизовые и молочай.

Распродажа растений

190 руб.

1180 руб.

1590 руб.

Кактусы

Кактусы — это оригинальные растения, принадлежащие к большой группе растений, известных как суккуленты. Они обладают способностью удерживать воду, что позволяет им пережить даже длительные периоды засухи. У кактусов вода хранится в сильно утолщенных стеблях, поэтому эти растения относятся к стеблевым суккулентам. Некоторые из них также хранят воду в своих корнях. Надземная часть кактуса, представляющая собой большой резервуар с водой, называется телом.

Вода распределяется по всему растению проводящими пучками от корней к верхушкам. Тело разделено на ребра и соски, что позволяет увеличивать или уменьшать объем. Кактусы также имеют кожу или эпидермис. Это покровная ткань, защищающая от резких перепадов температуры и передержки. Кактусы имеют характерные места, из которых растут колючки, а также боковые побеги и цветы. Они называются ореолами и могут быть покрыты длинными, пушистыми или короткими и плотными волосами. Шипы у кактусов, созданные в результате трансформации листьев, придают кактусам необычный характер. Форма и цвет шипов зависят от вида. В первую очередь они обеспечивают защиту от палящего солнца и животных. Цветут некоторые виды кактусов, производят феноменальные цветы различных форм, размеров и цветов.

Суккуленты

Суккуленты — необычные растения, которые могут очаровывать своим цветом и формой. Они обладают способностью накапливать воду в таких органах, как стебли, листья или корни. Для них характерно пониженное количество волокон и одревесневшей ткани, благодаря чему они могут впитывать большое количество воды. Они произрастают практически по всему миру, везде, где есть условия пустыни, связанные с жарким климатом.

Суккуленты — это растения, которые очень разнообразны по структуре, размеру и окраске. Декоративны в основном из побегов и листьев. Некоторые из них образуют пышные розетки, другие показывают свои красочные листья на приподнятых побегах. Богатство родов и видов суккулентов означает, что каждый найдет что-то для себя. Помимо кактусов, суккуленты включают растения агавы, толстянковые, ластовненые или молочайные. Есть также суккуленты, образующие шипы, напоминающие кактусы.

Суккуленты — очень оригинальные растения, которые являются прекрасным украшением интерьера. Их низкие требования и необычайная красота делают их все более востребованными и выращивают на подоконниках дома.

Источник

Почему кактусы не высыхают

Но в жару много воды теряется, и весь запас влаги может просто высохнуть. Вообще транспирация (так называется испарение воды растением) — необычайно важный процесс. Листья, испаряющие влагу, играют роль насоса: они создают всасывающую силу, которая заставляет воду с растворёнными веществами подниматься по корням и сосудам. Однако, если растению выпало жить в условиях постоянной жары и засухи, испарение лучше как-то затормозить. Для этого можно избавиться от листьев, тем самым уменьшив испаряющую поверхность. Кактусы так и сделали: их листья превратились в колючки, а фотосинтетическую функцию листьев взял на себя стебель. Можно усовершенствовать собственную «кожу»: снабдить клетки внешнего слоя (эпидермиса) волосками и толстой восковой кутикулой. Через восковой слой воде труднее пробиться наружу, волоски же ослабляют воздушные потоки непосредственно вблизи поверхности стебля, что тоже уменьшает влагопотерю. Но у кактусов есть ещё одна хитроумная уловка, которая связана с их способом фотосинтеза и которая тоже позволяет сохранять воду, невзирая на постоянную жару и засуху вокруг.

Фотосинтезом называют процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды с использованием энергии солнечного света. Сначала энергия светового фотона с помощью сложных светособирающих молекул и молекулярных комплексов, в состав которых входит хлорофилл, сохраняется в специальных химических соединениях (именно на этом этапе нужна вода, из которой в качестве побочного продукта получается кислород), а потом с её помощью клетка синтезирует органические вещества. У фотосинтеза есть довольно интересные разновидности: например, некоторые бактерии способны осуществлять аноксигенный фотосинтез, при котором кислород не образуется. «Обычный» оксигенный фотосинтез присущ растениям, водорослям и цианобактериям.

Итак, растительной клетке, чтобы сделать молекулу глюкозы, нужны свет, вода и углекислый газ. Вода поступает из-под земли через корни и систему сосудов, углекислый газ — из воздуха. Но у растения нет ни рта, ни лёгких, чтобы вдыхать СО₂. Газообмен с окружающей средой осуществляется через устьица — особые поры в поверхности листьев и стеблей, окружённые замыкающими клетками.

Устьица вносят довольно существенный вклад в испарение воды, и в жару их следовало бы держать всё время закрытыми. Но как тогда получать углекислый газ для фотосинтеза? Причём это не единственная проблема, связанная с фотосинтезом в жарком климате. Главнейший фотосинтетический фермент под названием «рибулозобисфосфаткарбоксилаза» (или РуБисКО), задача которого — присоединять углерод из углекислого газа к растущей молекуле сахара, при высокой температуре начинает работать в обратную сторону, то есть расщеплять полусинтезированный сахар. В таком случае клетке приходится возвращаться назад и заново повторять уже сделанную работу, естественно, с лишними тратами энергии. Поэтому эффективность фотосинтеза при повышении температуры сильно падает. Этого можно избежать, если поднять в листе концентрацию СО₂ — тогда фермент при избытке углекислого сырья будет синтезировать углеводы. Но как это сделать?

Кактусы поступают так: они открывают устьица ночью и поглощают углекислый газ, но в производство глюкозы его не запускают — света-то нет. СО₂ откладывается про запас в специальных мембранных пузырьках-вакуолях внутри клетки. Хранится он здесь не в чистом виде, а присоединённым к молекуле-посреднику, которая потом выдерживает ещё несколько превращений. В результате получается яблочная кислота. Но вот наступает день, и яблочная кислота отправляется из вакуоли в цитоплазму, где от неё отщепляется СО₂, — теперь он может вступить в цикл фотосинтетических реакций, работающих от света. Растению уже не нужно открывать устьица, ведь можно использовать углекислый газ, запасённый за ночь, а значит, сильно сэкономить на испарении воды. Кроме того, соотношение СО₂ и О₂ за счёт запасов смещается в пользу первого, следовательно, фотосинтетические ферменты будут работать в сторону присоединения атомов углерода к растущей молекуле сахара, а не расщеплять её кислородом.

Такой тип фотосинтеза, когда фиксация СО₂ и его использование в фотосинтетических реакциях разделены во времени, называется CAM-фотосинтезом. CAM расшифровывается как Crassu-laceae acid metabolism: здесь acid — кислота, в которую превращается запасённый углекислый газ, а Crassula-ceae, или толстянковые, — название семейства растений, у которых впервые обнаружили такой путь метаболизма. Но толстянки и кактусовые не единственные, кто его использует. CAM-фотосинтез нашли у ананаса и других представителей бромелиевых, у некоторых тыквенных, перечных, гераниевых и ряда других семейств, всего примерно у 9000 видов. Обычно это растения, которым приходится жить в жарком и сухом климате. Но не только: CAM-фотосинтез используют также и виды, живущие в воде, например полушники, стрелолисты и некоторые другие. Никакого противоречия тут нет: вод-ным растениям приходится решать ту же проблему, что и тем, которые вынуждены терпеть жару. Хотя в воде может быть довольно много растворённого СО₂, диффундирует он в ней намного медленнее, чем в воздухе, так что рядом с растением, активно поглощающим углекислый газ, его будет хронически не хватать. Выход — собирать СО₂ не только днём, но и ночью, а поскольку ночью фотосинтезировать нельзя, то захваченный углекислый газ нужно запасать. А фотосинтез CAM-типа как раз и позволяет делать «углекислые» запасы.

Напоследок снова вернёмся к жаровыносливым растениям. CAM-механизм позволяет максимально экономить воду, но, если оценивать количество готового продукта и энергию, потраченную на него, он менее эффективен, чем другие виды фотосинтеза. Так что некоторые CAM-виды используют его только по мере необходимости. Но кроме него существует ещё одна разновидность фотосинтеза, позволяющая днём держать бoльшую долю устьиц закрытыми. В этом случае фотосинтетические реакции происходят в глубинных клетках листа, окружающих жилки-сосуды. Клетки, лежащие ближе к поверхности, во-первых, с помощью энергии света производят топливо для синтеза углеводов, во-вторых, ловят углекислый газ и присоединяют его к молекуле-посреднику. Образовавшаяся в результате кислота и энергетические молекулы сразу отправляются в глубь листа, где СО₂ отсоединяется от кислоты-переносчика и вступает в синтетический цикл. Такой путь называется С₄-фотосинтезом, и он, как видим, похож на CAM, только здесь фиксация углекислого газа и его использование в синтезе разделены не во времени, между ночью и днём, а в пространстве, между разными клетками.

Смысл С₄-фотосинтеза в том, чтобы переправить СО₂ во внутренние ткани листа, где концентрация кислорода невелика. Мы помним, что при повышении температуры фермент РуБисКО всё сильнее начинает работать в обратную сторону, то есть расщеплять с помощью кислорода промежуточные продукты фотосинтеза. Но если кислорода мало, фермент будет работать в правильном синтетическом направлении. С другой стороны, С₄-путь позволяет сократить испарения воды через устьица: в самое жаркое время дня растение может использовать накопленный углекислый газ, запасы которого образовались благодаря пространственному разделению разных блоков реакций; сами же устьица на время можно и закрыть. Экономия воды здесь не так велика, как при CAM-способе, но зато продуктивность фотосинтеза получается выше, так что неудивительно, что С₄-схему используют около 7600 видов растений, среди которых множество злаков, в том числе кукуруза, сорго, просо и сахарный тростник.

Источник