ЗооКлуб ЗооКлуб


Главная Растения Кактусы

Строение и морфология кактусов


Когда мы произносим слово "кактус", то перед нами встает образ чего-то толстого, колючего и необычного. Внешнее несходство с другими растениями сразу же привлекло к ним внимание первых мореплавателей, попавших на Американский материк. Позднее, завезенные в Европу, кактусы стали предметом изучения ботаников. Мы постараемся показать, что кроется за необычным внешним видом кактусов, в чем их сходство и отличие от прочих растений.

Огромное число кактусов (около 3000 видов и разновидностей) объединяется в единое семейство - Кактусовых. Растения этого семейства имеют одинаковый тип строения цветка, семени и зародыша, ягодообразные плоды, сочные стебли и, наконец, особый орган - ареолу. У большинства представителей отсутствуют листья.

Принадлежность кактусов к классу двудольных растений отчетливо видна уже при прорастании семени; а именно - наличие у молодого сеянца двух первых листьев (семядолей). Однако кактусы не обычные двудольные растения. Стебли их сочные, суккулентные (от латинского succus - сок). Поэтому и проростки, за редким исключением, отличаются от проростков несуккулентных растений. Как правило, они очень малы, их семядоли сильно изменены и имеют вид или небольших бугорков, или острых, шиловидных выростов. У таких кактусов, как мамиллярия и мелокактус, их практически трудно различить. У некоторых кактусов семядолей может быть не две, а три. Вниз от семядолей идет подсемядольное колено, (или гипокотиль), который так же, как и семядоли, сочный. В основании семядолей у многих родов имеются почки, которые в случае нарушения точки роста дают побег. У эриоцереуса; Мартина и Э. Гюлиха такие почки, возникают на гипокотиле. У одних кактусов стебель развивается довольно быстро и в 5-6 месяцев они приобретают вид взрослого растения. У других же ювенильная (юношеская) форма роста сохраняется в течение нескольких лет. У эхинофоссулокактусов, например, вместо ребер около 4-5 лет появляются на стебле сосочки. Уже при первом беглом знакомстве с проростками видно, как непохожи кактусы на другие растения. Что же сделало их такими необычными? Прежде всего - условия обитания. В процессе длительного исторического развития как растений засушливых областей у них вырабатывались приспособления, направленные на экономный расход влаги и максимальный запас ее. Все это отложило отпечаток на внешний облик и внутреннее строение кактусов. Какова же роль и значение каждого органа?

Корень. От подсемядольного колена (гипокотиля) вниз отходит главный корень. Он постепенно ветвится, образуя целую систему боковых корней, простирающихся на многие метры. У мелокактуса крученого (Melocactus intortus), например, развивается корневая система до 7 м в длину, расположенная на глубине 5-6 см от поверхности почвы. Поэтому даже незначительные дожди, едва смачивающие землю, улавливаются корнями. Главный корень у многих кактусов (Mammillaria dawsonii, Gymnocactus mandragora и др.) сильно утолщен и служит "складом" питательных веществ. Такие реповидные или веретеновидные корни могут весить до 50 кг и достигать в поперечнике 60 см, как, например, у неочилении реповидной (Neochilinia napina). У эпифитных кактусов корни развиваются и на стеблях. Их называют воздушными или придаточными. Функция этих корней - улавливание влаги из воздуха и прикрепление к стволам деревьев. Придаточные корни часто возникают и у неэпифитных кактусов (эхинопсис, римнокалициум, корифанта). Развиваются они, как правило, на молодых отростках, так называемых детках. Опадая с материнского растения и имея готовые корни, детки быстро укореняются. У некоторых кактусов на корнях могут возникать почки, из которых развиваются новые побеги. Эту способность давать корневые отпрыски можно использовать при разведении некоторых кактусов (Trichocoreus macrogonus, Myrtillocactus geometrizans, Notocactus ottonis, N. scopa, Gymnocalycium proliferuiii).

Рис 5. Стебель корифанты. 1 - ареола, 2 - бороздка, 3 - аксиллаСтебель. У подавляющего большинства кактусов он сочный, зеленый, безлистный, покрытый колючками, волосками или и тем и другим одновременно. Лишь некоторые, такие как переския, родокактус, перескиопсис, имеют деревянистый стебель и нормально развитые широкие листья. У опунциевых сочные шиловидные листья появляются весной на вершине побега на очень короткое время, затем засыхают и опадают. Кактус, как и всякое растение, растет своей верхушкой, называемой точкой роста или апексом. За счет деления клеток точки роста и дальнейшего их роста кактус увеличивается в толщину и высоту. На точке роста закладываются в виде небольших бугорков (у Echinocereus reichenbachii, например, не более 0,1 мм) зачатки листьев. Если у большинства растений из них развиваются нормальные листья - с черешком и листовой пластинкой, то у кактусов дело обстоит иначе. Анатомические исследования Н. Кауфмана, К. Гебеля, В. Троля, Н. Бока и других ученых показали, что верхняя часть листа (или пластинка листа) не развивается, зато огромными темпами идет деление и увеличение клеток листового подножия, т. е. в зоне, где тесно соприкасаются ткань, основания листа и ткань стебля. Сильно разрастаясь эти - клетки выступают на стеблях кактусов в виде ребер и сосочков. Там, где листья есть (хоть и очень измененные), листовые подножия имеют вид своеобразных плоских бугорков, носящих название "подарий" (Cylindropuntia, Austrocylindropuntia, Opuntia). Отсутствие листьев или их недоразвитие (у опунции) является приспособлением кактусов к суровым засушливым условиям местообитания: благодаря этому растение меньше испаряет воды. С этой особенностью кактусов тесно связана и другая их характерная черта - слабое развитие проводящих пучков: сосудов в каждом пучке немного, все они узкополостные и вторично примитивной структуры (так называемые сосудистые трахеиды). Чем же компенсируется отсутствие жизненно важного органа - листа? Функцию зеленого листа - процесс фотосинтеза - берут на себя зеленые стебли кактусов, в клетках которых находится хлорофилл. Однако необычность кактусов проявляется и в механизме фотосинтеза, при котором активное поглощение углекислоты и выделение кислорода происходит в ночное время.

Ткань суккулентных растений очень однородна и в основном специализирована как водозапасающая. Она состоит преимущественно из тонкостенных клеток. Клеточный сок наряду с органическими кислотами и сахарами содержит и слизистые вещества, обладающие водоудерживающими свойствами. Крупные экземпляры кактусов накапливают до 2000 л воды! Согласно данным К. Вемера, у многих видов вода составляет 80-96% от веса стебля. Даже после трехмесячной засухи, как показали исследования, проведенные в Техасе, опунция многоколючковая содержала в своих стеблях почти 81% воды. Испарение поды происходит в ночное время, когда открыты устьица. Сравнительно большое число их (на 1 мм2 у Cereus azureus - 380; у Opuntia maculacantha - 350), видимо, объясняется необходимостью обеспечения кислородом толстых слоев ткани. Благодаря густоте волосяного покрова, мощным колючкам, а также восковому налету на кожице испарение влаги замедляется. Многочисленные ребра, равномерно распределяющие свет и тень, предохраняют стебель от чрезмерного перегрева.

Такие кактусы, как роузокактус Кочубея, некоторые виды эхинофоссулокактуса, переживают сухое время года благодаря втягиванию стебля в почву, из которой торчит лишь его незначительная часть.

Размеры и формы стеблей у кактусов весьма разнообразны. У представителей подсемейства Опунциевых они плоские, цилиндрические, округлые или дисковидные, расположенные в виде члеников. Членистые стебли опунций могут легко обламываться и быстро укореняться в земле. Особенно известна в этом отношении цилиндропунция Бигелова (Cylindropuntia bigelowii), названная прыгающей опунцией: при малейшем дуновении ветра стебли ее обламываются и укореняются. Для высокогорной опунции из рода тефрокактус характерны округлые мясистые стебли, напоминающие клубни картофеля. У бразилиопунции бразильской (Brasiliopuntia brasilensis) два типа побегов: главный - цилиндрический, а боковые - небольшие, плоские, напоминающие листья. Время от времени они желтеют и опадают.

Огромное разнообразие форм мы находим у представителей подсемейства Цереусовых. Здесь и мощные колонновидные кактусы до 15-18 м высоты, такие, как карнегия гигантская и пахицереус Вебера, и тонкие, стелющиеся по земле (гаррисия, никтоцереус) и самые миниатюрные кактусы, едва заметные среди окружающего каменистого субстрата, такие, как мамиллярия Терезы (Mammillaria theresae) и блоссфельдия крошечная (Blossfeldia liliputana) - 2-4 см высоты.

Идеальной формой стебля в условиях пустынь является форма шара. В этом случае наибольшему объему соответствует наименьшая поверхность испарения. У всех кактусов стебли многолетние, за исключением единственного представителя - опунции Чаффи (Opuntia chaffeyi), у которой с наступлением засухи надземный побег отмирает. Возобновляется он за счет подземного клубня.

В природе многие кактусы обильно ветвятся, образуя мощную крону. В оранжерейных же условиях дело обстоит иначе. Наряду с легко ветвящимися кактусами (Mammillaria elongata, M. glochidiata и др.), многие (Ecninocactus, Ferocactus, Espostoa, Cephalocereus и др.) не дают боковых побегов или ветвление наступает в возрасте 30-40 лет и более.

Ускорить появление боковых побегов можно, нарушив точку роста, что стимулирует пробуждение боковых почек.

Довольно часто у кактусов встречаются формы с монстрозным разрастанием стебля. Это - гребенчатые, кристатные (от латинского crista - гребешок) формы. Такие гребенчатые формы известны у цефалоцереуса старческого, маршаллоцереуса Турбера, ферокактуса Вислицена, карнегии гигантской и др. Число родов, подверженных кристации, можно продолжить до 60. Причины возникновения таких уродливых форм полностью еще не выяснены. Одно из предположений - механическое повреждение точки роста (вызванное птицами, долбящими кактусы, и насекомыми, откладывающими личинки в мякоти стебля) - не было достаточно веско подтверждено. Ни грубое механическое воздействие на кактус, ни действие электрического тока, ни впрыскивания внутрь растения различных кислот, ни применение колхицина, а также радиоактивных излучений не приводили к искусственному созданию кристатных форм.

Вопросы и ответы о...
Самый большой кактус в мире?
 
Новинки раздела:

Самые распространённые кактусы
Какие кактусы заводят любители цветов чаще всего?

Самые полезные комнатные растения
Некоторые комнатные растения имеют полезные для человека свойства...

Самые ядовитые в мире растения
Эти растения нужно знать, чтобы не навредить себе во время путешествий или загородных прогулок...

Самые ядовитые комнатные растения
Растения не всегда такие безобидные, как кажутся. Некоторые виды содержат опасные для человека и животных вещества...

Много чего о КОШКАХ
Выбор клички, породы с ФОТО, поведение, болезни, уход и пр...
10 самых плодовитых млекопитающих
Жизнь популяции или целого вида животных во многом зависит от размножения...
С кем может жить крапчатый сомик?
Можно их лечить солью? А что они едят?
25 научных фактов про черных медведей
Обоняние у черного медведя в 100 раз лучше, чем у человека...
Как ПРАВИЛЬНО кормить рыб?
Оказывается и здесь есть свои правила и секреты...
Увлекательные фото-факты про крыс
Животное, которое дольше всех может не пить - крыса... Крысы боятся щекотки...
Как разводить золотых рыбок?
Раскрываем секреты...
15 фактов о гималайском медведе
У тибетского медведя самые большие уши среди всех медведей...
Как разводить и выращивать моллинезий?
При соблюдении этих условий моллинезии успешно производят потомство...
10 самых популярных (домашних) насекомых
Сегодня технологии позволяют содержать практически любые виды насекомых...


Рейтинг@Mail.ru

© 1998-2019, Зооклуб - домашние и дикие животные
Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных (сведения о местоположении; тип и версия ОС; тип и версия Браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник откуда пришел на сайт пользователь; с какого сайта или по какой рекламе; язык ОС и Браузера; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; ip-адрес) в целях функционирования сайта, проведения ретаргетинга и проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.