Kaktus roślina jest jednym z najbardziej tajemniczych na świecie. Te sukulenty mogą przejść przez miesiąc bez wilgoci i rosnąć na najbiedniejszych glebach przy całkowitym braku składników odżywczych. Adaptacyjne znaki kaktusów pozwalają im nie tylko przeżyć pod palącym słońcem, ale także rozkwitnąć. Jaka jest naturalna cecha kaktusów i w jakim naturalnym środowisku rosną?
Gdzie kaktusy rosną w przyrodzie: warunki siedliskowe
Ojczyzna kaktusów kolczastych (z greckich kaktusów) - Ameryka Południowa i Północna. Centrum formacji rodziny nadal uważane jest za Amerykę Południową, skąd rozprzestrzeniają się na kontynent Ameryki Północnej. Gdzie rosną kaktusy, mogą istnieć zupełnie inne warunki, ponieważ rośliny te mają ogromny obszar dystrybucji, obejmujący różne obszary naturalne. To samo w sobie determinuje dużą różnorodność warunków wzrostu roślin: klimatycznych, strefowych i glebowych. Kaktusy zamieszkują lasy tropikalne (gatunki epifityczne rosnące na pniach drzew), sawanny, różnego rodzaju pustynie i półpustynie, aw górach wznoszą się na wysokość 4500 metrów nad poziomem morza. A gdzie indziej kaktusy mogą rosnąć na wolności? Większość tych sukulentówprzystosowany do życia w pustynnych warunkach, przy niskich opadach deszczu i gwałtownym spadku temperatury z dnia na noc. Szczególnie trudne warunki środowiskowe kaktusów są typowe dla pustyń wysokogórskich z ujemnymi temperaturami nocnymi i różnicą między temperaturą dzienną i nocną na powierzchni gleby do 45 °. Na północy zasięg kaktusów sięga 56 °. w., i na południe do 54 ° S. sh. Skrajne punkty zasięgu osiągają głównie członkowie podrodziny Opunce.
Siedliska kaktusów na kontynentach są niezwykle nierówne. Największa różnorodność gatunkowa jest charakterystyczna dla Meksyku, górskich pustyń Peru, Chile, Argentyny i Boliwii.
Kaktusy - to rośliny o wysokiej plastyczności środowiskowej. Pewne oznaki sprawności kaktusów pozwalają im przetrwać nie tylko w Ameryce Północnej i Południowej, ale także w różnych strefach naturalnych innych kontynentów. Niektóre rodzaje gruszkowatych zostały sprowadzone do Europy Zachodniej i pomyślnie zaaklimatyzowane. W byłym ZSRR akcentowano kolczaste gruszki na Krymie i Astrachaniu, a także w Turkmenistanie. Niektóre gatunki epifitycznych kaktusów znajdują się w afrykańskich lasach, na Madagaskarze, Sri Lance i na wyspach Oceanu Indyjskiego. Uważa się jednak, że ludzie zostali sprowadzeni do tych miejsc.
Którą rodziną są kolczaste rośliny pustynnych kaktusów: grupy i podrodziny
Z punktu widzenia systematyki kaktusy są dwuliścienne rzędu goździków, rodziny Cactaceae (Cactaceae). Kolejność goździków łączy w sobie bardzo odmienne w wyglądzie rośliny należące do różnych rodzin.
Rodzina, do której należą kaktusy, jest reprezentowana przez wieloletnie rośliny zielne, krzewiaste i przypominające drzewa o wysokości łodygi od 2-5 cm (Tiny Bluesfeldia) do 10-12 m (Gigant Carnegia). Do chwili obecnej nie ma ustalonej i powszechnie akceptowanej systematyki rodziny Cactus. Innowacje w tej dziedzinie nie zostały jeszcze ogólnie zaakceptowane i są kwestionowane przez ekspertów. Według starej i wciąż rozpowszechnionej systematyki K. Bakeberga, rodzina liczyła do 220 rodzajów i około 3000 gatunków. Obecność takiej liczby rodzajów kaktusów, tych pustynnych roślin, była od dawna kwestionowana. Ostatnio liczba rodzajów została zmniejszona do 124. Według jednej z najnowszych i najbardziej rozpoznawanych systemów E. Andersona Rodzina Cactaceae jest podzielona na trzy podrodziny, poniżej przedstawiono opis każdego z kaktusów.
Podrodzina Peireskioideae (Pereskievye) jest obecnie reprezentowany przez ten sam rodzaj Peireskia, składający się z 17 gatunków roślin, reprezentowanych głównie przez krzewy do 8-11 m wysokości. Osobliwością tych kaktusów jest obecność drzewiastej łodygi pokrytej długimi kolcami o dobrze rozwiniętych lub zredukowanych liściach. Kolce pomagają przylgnąć do pni drzew. Z wiekiem liście tracą kolor, aw okresie spoczynku odpadają w okresach suszy. Kwiaty są duże w kwiatostanie, rzadko pojedyncze. Kolor kwiatu to biały, czerwony odcień, żółty, pomarańczowy. Owoce jagodowe, jadalne. Rośnie w tropikalnych regionach Meksyku, Indii Zachodnich i Ameryki Południowej.
Podrodzina Opuntioideae (Opunze) jest reprezentowany przez kaktusy z kulistymi, tarczowatymi, owalnymi lub cylindrycznymi, segmentowanymi łodygami i silnie zredukowanymi i szybko opadającymi liśćmi, z glochidią (małe kolce) w areolach. Przedstawione przez rodzaje Austrocylindropuntia, Cylindropuntia, Opuntia, Tephrocactus. Opis roślin kaktusów tej podrodziny wygląda następująco: są to krzewy wyprostowane lub pełzające, a także krzewy, często tworzące formy w kształcie poduszek. Kwiaty są duże, żółte, pomarańczowe lub białe.Owoce są duże, jadalne u wielu gatunków. Inną charakterystyczną cechą kaktusów tej podrodziny są płaskie nasiona, które w przeciwieństwie do innych członków rodziny mają twardą skorupę. Podrodzina ma najszerszy zasięg w Ameryce Północnej i Południowej. Kolczaste gruszki wyrastają z Kanady do Patagonii.
Podrodzina Cereoideae (Cereus) - najliczniejsza podrodzina, reprezentowana przez różne formy życia od epifitów i karłowatych roślin karłowatych po gigantyczne drzewa. Jakie są cechy kaktusów tej podrodziny? Przedstawiciele Cereus nie mają liści i glochidii. Podrodzina dzieli się na dwie grupy (plemiona). Grupa tropikalnych kaktusów leśnych (Hylocereeae) jest reprezentowana przez epifity, wspinaczkowe i pełzające kaktusy z nadziemnymi korzeniami: rodzaj Rhipsalis, Hatiora, Epifyllum, Selenicereus, Hylocereus, itp.
Grupa Cereus (Segeeee) jest reprezentowana przez pionowe cylindryczne lub sferyczne kaktusy od małych sferycznych i krzewiastych do postaci drzew. Siedlisko tej grupy roślin jest zbliżone do kaktusów Opuntievs. Cereus są najbardziej interesujące dla kolekcjonerów, zarówno ze względu na obfitość rodzajów i gatunków, a także ze względu na różnorodność ich form życia, a także szeroką gamę łodyg, kolców i kwiatów.
Następnie dowiesz się o cechach morfologicznych kaktusów, o tym, jak te rośliny kwitną i jakie są ich cechy.
Cechy morfologiczne i części kaktusa roślinnego: cechy łodygi
Jak już wspomniano, łodygi kaktusów mają inny kształt. Zazwyczaj mają żebra, często podzielone na brodawki, które są zmodyfikowanymi bazami liści. Często żebra są proste, zstępujące od szczytu łodygi do podstawy, ale mogą być spiralne i faliste zakrzywione. W niektórych kaktusach żebra są płaskie i ledwo wznoszą się nad łodygą. Z góry łodygi pokryte są skórką (skórek) substancji woskowej, która chroni je przed wpływami zewnętrznymi, w tym parowaniem wilgoci. Naskórek pochodzi z głębszej warstwy - naskórka. Z komórek naskórka powstają pęki podłużnych naczyń włosowatych, które kończą się na powierzchni pokwitaniem, które jest w stanie wychwycić wilgoć z powietrza i doprowadzić do wewnętrznych komórek łodygi.
Ważną cechą morfologiczną kaktusa jest obecność cierni. Te części rośliny kaktusa mogą również wychwytywać wilgoć z powietrza i przenosić ją do wewnętrznych komórek łodygi.Umożliwia to roślinom efektywne wykorzystanie wilgoci, która skrapla się z powietrza wraz ze zmianami temperatury.
Główną różnicą w strukturze kaktusa z innych sukulentów jest obecność areoli, które są zmodyfikowanymi pąkami pachowymi. Z areoli, znajdujących się na krawędziach łodygi, rozwijają się kwiaty i owoce, jak ze zwykłych pąków, a także u niektórych gatunków i liści. Ogromna większość kaktusów otoczkowych nosi ciernie, a ponadto może mieć pokwitanie cienkich włosów. W mammillaria i niektórych innych kaktusów otoczki dzieli się na dwie części. Jedna część jest w zatoce (axillus), a druga na końcu brodawki. Kwiaty i pędy takich kaktusów wyrastają z pachwiny, a na końcu brodawki rozwijają się kolce. Jeśli to konieczne, otoczka z kawałkiem tkanki może zostać ukorzeniona i wszczepiona w celu wytworzenia nowej rośliny.
Jedną z cech łodygi kaktusa jest to, że rośnie od góry, gdzie znajduje się tak zwany punkt wzrostu. Ze względu na podział komórek w punkcie wzrostu, kaktus zwiększa swoją średnicę i wysokość. Większość kaktusów rozwija całe swoje życie. Niektóre kaktusy mają skończony wzrost łodygi.W takich kaktusach podział w punkcie wzrostu okresowo zatrzymuje się, a nowe wyrostki pojawiają się z okolic otoczki. Oznacza to, że łodyga kaktusa ma podzieloną na segmenty strukturę. Naruszenie punktu wzrostu powstrzymuje wzrost łodygi i przyczynia się do pojawienia się pędów bocznych. Ta cecha struktury kaktusa jest czasem wykorzystywana do wegetatywnego rozmnażania roślin przez cięcie lub wiercenie punktu wzrostu. Łodyga kaktusów zawiera do 96% wody. Duża ilość wody, cechy struktury łodygi (obecność krawędzi, cierni, włosów) i cechy fizjologii kaktusów pomagają im przetrwać w trudnych warunkach wzrostu.
Oprócz zwykłych form łodyg, w przyrodzie i kolekcjach występują dwie postacie kaktusów z brzydko zarośniętymi łodygami: cristate i monstrous. Zwykle punkt wzrostu kaktusa znajduje się na szczycie łodygi. Roczny wzrost komórek w tym miejscu zwiększa wysokość i średnicę łodygi. Substancje wydzielane przez komórki hamują wzrost tych samych komórek rozproszonych w łodydze. Kiedy ten mechanizm zostanie złamany, komórki w różnych częściach pnia zaczynają energicznie dzielić. W tym samym czasie, w formach krystalicznych, punkt wierzchołkowy wzrostu jest wciągany do linii, a kaktus przyjmuje kształt grzebienia, w monstrualnych formach komórki zaczynają rosnąć w łodydze.W rezultacie forma krystaliczna przyjmuje formę grzbietów porośniętych w różnych płaszczyznach, a monstrualna forma ma łodygę z odrębnie losowo porośniętymi, asymetrycznymi sekcjami. Formy te są bardzo dekoracyjne i dość często znajdują się w kolekcjach. Przyczyną takich odchyleń jest najprawdopodobniej połączenie kilku czynników, które nie zostały jeszcze wyjaśnione. Uważa się, że odchylenia mogą wystąpić w praktycznie każdym typie kaktusów. Podobne zjawiska są znane wśród innych roślin. Oprócz powyższych form, w kolekcjach znajdują się również wolne od chlorofilu formy roślin (pstrych) czerwonych, żółtych i innych kolorów. Ponieważ aparat fotosyntetyzujący tych roślin jest nieobecny, nie mogą one niezależnie absorbować dwutlenku węgla z atmosfery i mogą rosnąć tylko w stanie szczepienia. W celu zachowania kształtu niektórych gatunków, są one również szczepione na krystale.
Charakterystyka kaktusa byłaby niepełna bez opisu cierni. Kolce kaktusów są zmodyfikowanymi łuskami nerkowymi. Są one podzielone na centralne i promieniowe grzbiety. Centralny kolec (ciernie) znajduje się w centrum otoczki.Zwykle jest większy, zaokrąglony lub spłaszczony i dość często nosi haczyki na końcu. Bardziej liczne i cienkie promieniowe kolce znajdują się na obrzeżu otoczki. Tkanina cierniowa jest nasycona wapniem i innymi substancjami, które utrudniają. Liczba promieniowych kolców w jednej otoczce może osiągnąć kilkanaście lub więcej. Areolae wielu gatunków, z wyjątkiem kolców, mogą być przenoszone przez włosy. Kaktusy z podrodziny Pereskiev i Opuntsevy noszą małe i łatwo łamiące się kolce, glochidia na łodygach. Istnieją rodzaje kaktusów z płaskimi i cienkimi kolcami "papierowymi", na przykład niektóre typy tefrokaktus. Spośród wszystkich kaktusów dobrze rozwinięte liście występują tylko w pereskach.
Adaptacyjne oznaki kaktusa i przystosowanie do warunków siedliskowych
Wysoka zdolność adaptacji kaktusów do środowiska, do życia w niesprzyjających warunkach wynika również ze struktury ich korzeni. Wiele gatunków ma dobrze rozwinięty układ korzeniowy. Pozwala to na efektywne wykorzystanie nawet niewielkiej ilości opadów. Niektóre gatunki kaktusów (na przykład rodzaj Ariocarpus) mają bardzo zagęszczone korzenie, które koncentrują dużą ilość składników odżywczych.Pomaga to kaktusowi przystosować się do środowiska, pozwala roślinie przetrwać niesprzyjające warunki. U niektórych dużych gatunków takie korzenie mogą osiągnąć wagę kilku kilogramów.
Dla wielu gatunków z rodzaju Echinopsis, Submatucana i inne charakteryzują się bocznymi procesami rosnącymi na głównej łodydze, zdolnymi do produkowania samych korzeni. Zrywając łodygę, szybko się zakorzenią. Na korzeniach innych kaktusów powstają pąki, dając życie nowym roślinom (pędy korzeniowe). Epifityczne kaktusy na łodygach wyrastają z przydawkowych korzeni powietrza, co zapewnia roślinie dodatkową wilgoć i przyczepność do podłoża.
Jak kaktus kwitnie: znaki, opis struktury kwiatu i owoców
Kwiaty kaktusów są samotne, w większości przypadków znajdują się na szczycie łodygi, po jednym na otoczce. Mają różne kolory, z wyjątkiem niebieskiego. Struktura kwiatu kaktusa zawiera liczne pręciki i piętno słupka. U niektórych gatunków mogą różnić się koloryzacją, na przykład żółte pręciki i zielone piętno echinocereus. Kwiaty pojawiają się na obu starych i młodych areole.
Istnieją gatunki kaktusów, w których kwiaty rozwijają się na specjalnym narządzie - cephalia (rodzaj Melocactus, Discocactus), który tworzy się na szczycie łodygi.Cephalus to zbiór dużych ilości puchu, sierści i szczeciny w strefie kwitnienia. Wzmaga rocznie, osiągając w niektórych rodzajach wysokości 1 m. kwiaty mogą rozwijać się na bocznej psevdotsefalii przykład kaktus rodzaju cefalocereus, pilosocereus wsp. Wielkość kwiatów kaktus, od małego do dużego, długość i średnica 25-30 cm (rodzaj Selenicereus ). Kwiaty niektórych gatunków mają zapach (rodzaj Echinopsis, niektóre gatunki z rodzaju Dolichothele itp.). Kwitnienie występuje w ciągu dnia i w nocy. Większość kaktusów kwitnie w ciągu dnia rano lub po południu. Najczęściej kwiaty kaktusów są biseksualne i zapylane krzyżowo. W ojczyźnie kaktusów, oprócz wiatru, owady i ptaki, w tym kolibry, biorą udział w zapylaniu.
Po kwitnieniu soczyste owoce w kształcie jagód są wiązane, rzadziej suszone owoce. U wielu gatunków są jadalne. Rozmiary owoców wynoszą od 2-3 mm do 10 cm, a największe owoce znajdują się w kolczastych gruszkach. Owoce mogą dojrzewać w bieżącym sezonie lub w przyszłym roku (rodzaj Mammillaria). W dojrzałe jagody może być od kilku kawałków do setek lub więcej nasion. Jedno z najmniejszych nasion w bloosfeldiy, strombokakaktus i parodiach. Duże nasiona opuncji mają mocną i mocną osłonę. Reszta powłoki nasion kaktusa jest cienka, delikatna.Kiełkowanie nasion większości gatunków zachowuje się przez rok lub dłużej, w Cereus i mammillaria do 7-9 lat. Roseocactus fissuratus ma znany przypadek kiełkowania nasion po 30 latach.
Jakie są naturalne cechy roślin kaktusów i jakie one są?
Niektóre cechy biologii i fizjologii. Kaktusy - soczyste rośliny (łaciński succulentus - soczysty). Ich pędy zawierają duże ilości wody. Jedną z najważniejszych cech fizjologicznych tych roślin jest szczególny rodzaj fotosyntezy, również charakterystyczny dla niektórych innych sukulentów. W ogromnej większości roślin fotosynteza, która zachodzi wraz z absorpcją dwutlenku węgla i jednoczesnym parowaniem wody, zachodzi w ciągu dnia. Proces ten, dając im możliwość życia i zwiększenia masy, zależy od intensywności promieniowania słonecznego, temperatury i dostępności wody. Rodzina Cactus powstała w trudnych warunkach gorącego klimatu, gdzie duże straty wody w ciągu dnia są niedopuszczalne. Dlatego, w przeciwieństwie do większości innych roślin, kaktusy mają zasadniczo inny rodzaj fotosyntezy. Jego istota polega na tym, że wchłanianie i wiązanie dwutlenku węgla z uwolnieniem tlenu nie występuje w ciągu dnia, ale w nocy, przez otwarte w tym czasie szparki. Kwasowość soku roślin staje się bardzo wysoka w nocy.W ciągu dnia, kiedy aparaty szparkowe są zamknięte i zapobiegają parowaniu wody, dwutlenek węgla uwalniany jest w łodydze i stosowany w procesie fotosyntezy.
Dzięki takim cechom fotosyntezy kaktusy mogą rosnąć w warunkach surowych temperatur i braku wilgoci.
Kolejną fizjologiczną cechą kaktusów jest ich powolny wzrost. System korzeniowy i łodyga roślin nie są w stanie szybko wchłonąć dużej ilości składników odżywczych i równie szybko przekształcić je w przyrost masy korzeni i łodygi. Ta funkcja musi być wzięta pod uwagę podczas uprawy kaktusów. Pragnienie szybkiego wzrostu dużych okazów kosztem dodatkowego nawożenia może przekształcić się w zepsute łodygi roślin, a nawet ich śmierć. Przy dodatkowym odżywianiu należy uwzględnić przynajmniej wszystkie czynniki środowiska, w którym znajduje się zbiór. Przede wszystkim - światło: im wyższe, tym bardziej pożywne może być gleba.
Ekonomiczna i estetyczna wartość kaktusów. W domu kaktusy mają pewną wartość ekonomiczną. Ich pędy są używane jako żywność w postaci surowej i gotowanej.Owoce, głównie gruszki kolczaste, są również stosowane w żywności. Suche łodygi dużych roślin wykorzystywane są jako paliwo i lekki materiał budowlany. Kaktusy są wykorzystywane jako pasza dla zwierząt gospodarskich. Ze względu na wysoką zawartość alkaloidów i innych substancji, kaktusy znalazły zastosowanie w medycynie. Ogromna liczba przedstawicieli rodziny Cactus to rośliny ozdobne, cieplarniane i domowe, szeroko uprawiane na całym świecie.
