Какой частью растения является колючки кактуса. Почему кактусы колючие? Острые колючки кактуса – это средство защиты или добычи влаги

Думаете, только для самообороны? А вот и нет. Их задача сводится не только к этому, она гораздо шире и интереснее. Давайте вместе «пробежимся» по колючкам кактусов и вкратце ознакомимся с их функциями.

Колючки у кактусов отличаются огромным разнообразием. Бывают острые, как иглы, при этом длинные и короткие.

Изогнутые и крючковидные, жесткие и мягкие, лучистые и переплетенные в клубочки, перистые и волосовидные, больше напоминающие пух. Всех разновидностей и не перечислить. Но, независимо от своего внешнего строения, они играют первостепенную роль в жизни растений семейства кактусовых.

В первую очередь они служат для впитывания влаги. Ведь в тех местах, где растут эти необыкновенные растения, долгими месяцами, а подчас и годами, отсутствуют дожди.

Как правило, в пустынях в течение суток наблюдается резкий перепад температур. На исходе ночи может быть всего пару градусов тепла, а в середине дня воздух накаляется до +40...+50° С. Естественно, что при таких условиях идет интенсивная конденсация водяных паров с образованием обильной росы. Вот именно роса и служит кактусам основным источником влаги.

Кактусы способны впитывать воду всей поверхностью стебля, но колючки делают это особенно интенсивно. Они являются видоизмененными листьями, напоминающими микроскопически тонкие трубочки, которые активно всасывают малейшую влагу. Да, с одной капли не напьешься. Но ведь на одном взрослом кактусе тысячи колючек! И каждая по утрам добывает свою капельку росы.

Как говорится, с миру по нитке, т.е. по капле, вот и жажду утолил.

Новое от пользователей

Капуста на любой вкус

Капусту можно смело назвать национальным овощем. Она всегда была в почете как у простых крестьян, так и на царском...

Готовим саженцы к весенним посадкам

Если вы прикопали саженцы до весны, то поступили очень грамотно. Такие растения лучше переживают зиму и легче прижи...

Садоводам не угодишь: морозная зима - плохо: цветковые почки вымерзают, на деревьях морозобоины… Тепла...

Самое популярное на сайте

18.01.2017 / Ветеринар

БИЗНЕС-ПЛАН по разведению шиншилл от Пл...

В современных условиях экономики и рынка в целом для начинания бизнес...

01.12.2015 / Ветеринар

Если сравнить людей, которые спят полностью раздетыми под одеялом и те...

19.11.2016 / Здоровье

ГЮЙО ПРОТИВ ДРЕВЕСИНЫ Одно время я увлекался одноплечей формировко...

01.03.2020 / Виноград

На старт, внимание, МАРШ - работать в с...

Товарищи-друзья, если у вас уже растаял снег, то вам пора срочно бежат...

06.03.2020 / Народный репортер

Особенности плодоношения и выращивания...

Садовая ежевика с каждым годом набирает популярность и у фермеров, и у...

05.03.2020 / Народный репортер

Отзыв о салфетке гринвей для мытья посу...

Зная мою причастность и интерес ко всему экологичному, одна моя подруг...

07.03.2020 / Про дом

Закупаем препараты первой необходимости...

Друзья, если вы еще не успели сходить в садовый магазин и закупить нео...

06.03.2020 / Народный репортер

Лунно-посевной календарь садовода-огоро...

11.11.2015 / Огород

Горох - холодостойкая культура, которая плохо переносит засуху и...

05.03.2020 / Народный репортер

Садоводам не угодишь: морозная зима - плохо: цветковые почки вым...

Главными функциями листьев можно назвать фотосинтез и испарение воды. Чтобы выполнять эти функции наиболее эффективно, лист должен иметь форму пластинки, т. е. обладать большой поверхностью и быть тонким. Таковыми и являются листья большинства растений. Однако у некоторых растений листья в процессе эволюции видоизменились (претерпели изменения) и стали непохожими на обычные листья. Причина данного явления заключается в том, что листья начали выполнять другие функции, не связанные с фотосинтезом и испарением.

Листья ряда растений засушливых мест обитания видоизменились в колючки . Такие листья, с одной стороны, почти не испаряют воду, с другой стороны, защищают растения от поедания животными. Примером растений пустынных мест с колючками являются различные кактусы. Фотосинтез у них протекает в расположенных ближе к поверхности клетках толстого стебля. Также в стебле запасается вода. Таким образом, видоизмененные в колючки листья утратили обе свои главные функции (фотосинтез и испарение), но в замен стали выполнять защитную функцию.

Листья-колючки можно наблюдать не только у растений пустынь и полупустынь. Колючки есть у барбариса, кустов розы, шиповника и др. Однако у этих растений не все листья видоизменены в колючки, а только некоторые. При этом функция колючек здесь такая же как у кактусов - защита от поедания животными.

Листья других растений засушливых мест обитания приспособились к недостатку влаги иным способом. Так у алоэ и агавы листья видоизменились в толстые и сочные образования, в которых запасается вода . А чтобы уменьшить испарение такие листья покрыты восковым налетом, волосками, имеют меньше устьиц. В данном случае листья видоизменились так, что не утратили свои основные функции, при этом приобрели дополнительную - запасание воды.

Есть растения, у которых листья видоизменены в усики . Этими усиками растение цепляется за опору и удерживается в вертикальном положении. Примером растениями с усиками являются горох, чина, вика и другие бобовые. У гороха в усики превращены верхние части листьев.

В природе существуют насекомоядные растения. Их листья видоизменены в своеобразные ловчие аппараты . Когда насекомое садится на лист растения росянки, то приклеивается к нему, т. к. лист покрыт волосками, выделяющими вязкую массу. После этого волоски и сам лист сворачиваются. Внутри образовавшейся полости насекомое переваривается за счет выделяемых листом ферментов. Из насекомого росянка усваивает богатые азотом органические вещества. Именно из-за нехватки азота и других микроэлементов в местах своего обитания листья росянки приобрели столь специфическую функцию.

Еще одним видоизменением листьев являются чешуи . При этом чешуи бывают разными, т. к. выполняют различные функции. Например, у лука в луковице листья превращены в сочные чешуи, в которых откладывается запас питательных веществ. Другие чешуи покрывают почки. В этом случае они выполняют защитную функцию.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Кактусы — многолетние суккуленты семейства кактусовых. Преимущественно обитатели пустынь и полупустынь американского континента.

Листья кактусов редуцированы и заменены колючками у большинства видов, стебли представляют собой вместительные водные резервуары. Все кактусы имеют ареолы (метаморфоза пазушной почки), из которых развиваются цветки, вырастают "детки" кактусов. Своеобразный внешний вид в сочетании с очень красивым цветением создал этим растениям большую популярность у любителей комнатного цветоводства. Для комнатной культуры рекомендуются следующие виды и группы видов.

Пейрескии имеют настоящие листья и вырастают в крупные кустарники, часто служат подвоями для прививки на них кактусов со слабыми корнями.

Опунции характеризуются лепешкообразными сочленениями стебля и ареолами, на которых, кроме колючек, развиваются очень острые мелкие щетинки (глохидии), легко вонзающиеся в кожу и одежду. Они, однако, нередко очень декоративны (например, у разновидностей опунции мелкоопушённой).

Цереусы отличаются столбовидными гранистыми стеблями, у разных видов оригинально опушёнными длинными или короткими волосками, или же голыми и голубоватыми (цереус, цефалоцереус, эспостоа, ореоцереус, лемереоцереус, трихоцереус).

Группа "ежевидных" кактусов охватывает большое разнообразие родов, для которых характерны округлая форма и множество колючек (отсюда название). Для разведения в комнатах можно рекомендовать эхинопсис, эхинокактус, эхиноцереус, ребуцию, айлостеру, лобивию и псевдолобивию, пародию, гимнокалициум, ферокактус, хаматокактус и многие другие.

Маммиллярии — группа сосочковых кактусов; отличаются разнообразием форм и колючек. У маммиллярий бугорки (сосочки) располагаются по спирали вокруг стебля, а цветки возникают между ареолами на бугорках.

В отличие от вышеперечисленных видов эпифиллюм, рипсалис, эпифиллопсис, рипсалидопсис и зигокактус — лесные кактусы. Большинство из них — эпифиты, поэтому в комнатной культуре они лучше развиваются привитыми (например, на пейрескию). Это тенелюбивые растения, они не переносят прямых солнечных лучей. В зимний период требуют постоянного увлажнения. Сажать их надо в рыхлую перегнойную землю с примесью песка и угля.

Все пустынные кактусы можно культивировать в почве, составленной из дерновой и листовой земли с добавлением речного песка, мелкобитого кирпича или черепков, мела и древесного угля. Это светолюбивые растения, они нуждаются в максимальном количестве солнца и очень хорошо растут на открытом воздухе. Зимой кактусы надо содержать в холодном (от -6 градусов до -8 градусов) и обязательно сухом месте. С октября и до марта кактусы при холодной зимовке не следует поливать, тогда они интенсивно цветут. Лучший способ полива — погрузить горшки с растениями в воду до прекращения пузырьков воздуха, а затем их хорошо просушить. Низ горшка необходимо на 3-4 см засыпать слоем мелких черепков. У молодых растений потребность во влаге выше, поэтому зимой их раз в месяц нужно поливать и следить, чтобы земля не пересыхала и не превращалась в пыль. Засушить взрослые кактусы трудно, а от избытка воды они легко загнивают. Уменьшение полива зимой еще не дает кактусу нужного периода покоя.

Для этого необходима пониженная температура, которой легко достигнуть, отгородив подоконник с находящимися на нём кактусами от комнаты стеклом или полиэтиленовой пленкой.

Посев кактусов требует особого внимания. Сеять семена надо в промытый речной песок, смешанный пополам с листовой землей, слегка вдавливая семена. До появления всходов посевы желательно держать при температуре 25-30 градусов и опрыскивать только из пульверизатора. Первое время посевы надо прикрывать стеклом. Маленькие всходы следует несколько раз пикировать, чтобы они лучше развивались. В первый год их нельзя пересушивать, держать на слишком ярком солнце или на сквозняках.

Легче размножать кактусы черенками. Черенки надо срезать острым ножом, присыпать серой или углём и оставить на 3-4 дня подсохнуть. Укоренять черенки следует в промытом речном песке (желательно на подогреве). Как только образуются корни, и черенки станут заметно подрастать, их можно высадить в небольшую посуду. За 3-5 дней до пересадки следует прекратить полив кактусов, чтобы земляной ком пересох, и земля легко отделилась от корней. После пересадки растение надо поставить в тень и 5 дней не поливать, чтобы не сгнили случайно пораненные при пересадке корешки. Лучшее время для пересадки — весна. Чтобы не наколоть руки, кактусы при пересадке следует держать полоской достаточно плотной сложенной в несколько раз бумаги.

Приспособления кактуса к условиям окружающей среды.

Распространение. Родина кактусов — континентальная и островная Америка. Они встречаются от Канады до Патагонии и Огненной Земли и от островов Галапагос до Вест-Индии. Богаче всего видами и жизненными формами кактусовых Мексика. В США кактусовых особенно много в Техасе, Аризоне и Нью-Мексико, хотя естественный ареал семейства охватывает почти все штаты, за исключением Гавайев, где кактусы натурализовались после интродукции. Тонковетвистый эпифитный кактус Rhipsalis в диком виде произрастает на западе Африки, Мадагаскаре и в Шри-Ланке.

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Считается, что он занесен туда в древности птицами или человеком.
Происхождение: Предками кактусов были, скорее всего, достаточно влаголюбивые растения с хорошо развитыми листьями, возможно, лианы. В результате геологических процессов климат в местах произрастания древних кактусовых стал значительно суше. Растения, не сумевшие адаптироваться к изменившимся условиям, вымерли, а кактусовые выжили за счет частичной или полной редукции листьев.
Адаптации.

Кактус старается поглотить как можно больше влаги и запасти её на длительный срок. А потом очень медленно расходует её. Итак, кактус должен увеличить объём, чтобы запасти больше воды, но должен уменьшить свою поверхность, чтобы уменьшить испарение. Из математики известно, что геометрическим телом, которое имеет наибольший объём при наименьшей поверхности, является шар. Поэтому кактусы чаще всего встречаются шарообразные.

Функцию листьев выполняет зелёный стебель округлой, приземистой или вытянутой цилиндрической формы, ребристый, плоский как лист или вытянутый наподобие виноградной лозы. Они взяли на себя основную функцию листьев – фотосинтез.

Гигантский кактус карнегия живет 150-200 лет, иногда достигая веса 7 тонн. Широко распростертая корневая система расположена у самой поверхности почвы. Наверное, поэтому в радиусе 15-20 м отсутствуют другие кактусы. Удивительна устойчивость карнегии к неблагоприятным условиям среды: больше года, например, она может находиться без воды, а боковые побеги продолжают цветение даже после отмирания основного ствола. Ствол карнегии достаточно плотный, и некоторые виды дятлов выдалбливают в нем дупла, в которых в дальнейшем могут гнездиться и другие виды птиц.

Организмы приспосабливаются к одной и той же среде зачастую по-разному. Общие и различные приспособления акулы и дельфина.

Вывод : приспособления организмов появляются в результате действия движущих сил эволюции(борьбы за существование, естественного отбора, наследственной изменчивости).Так естественный отбор их всего многообразия ненаправленных наследственных изменений отбирает и закрепляет только те, которые обеспечивают популяции или виду в целом оптимальные приспособления к данным условиям существования.

Относительный характер приспособленности .

Приспособленность организмов к среде выработана в процессе длительного исторического развития под действием естественных причин и не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания часто изменяются быстрее, чем формируются приспособления. Соответствуя конкретной среде обитания, приспособления теряют свое значение при ее изменении. Доказательством относительного характера приспособленности могут быть следующие факты: защитные приспособления от одних врагов оказываются не эффективными от других (например, ядовитых змей, опасных для многих животных, поедают мангусты, ежи, свиньи); проявление инстинктов у животных может оказаться нецелесообразным (ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но так же летят и на огонь, хотя и гибнут при этом); полезный в одних условиях орган становится бесполезным и даже относительно вредным в другой среде (перепонки между пальцами у горных гусей, которые никогда не опускаются на воду); возможны и более совершенные приспособления к данной среде обитания.

Приспособленность к среде обитания носит относительный характер, полезна только в тех условиях, в которых она исторически сформировалась. При изменении этих условий адаптации теряют свою ценность или даже приносят вред организму.

Где растут кактусы?

Кактусовые, или попросту кактусы, относятся к многолетним цветковым растениям. Принято считать, что они выделились эволюционно около 40 миллионов лет назад. Тогда Африка и Южная Америка были уже отделены друг от друга, а Северная Америка еще не соединилась с Южной.

Несмотря на то, что ископаемых остатков кактусов тех времен не было найдено, считается, что сперва возникли они именно в Южной Америке, а на северный континент попали всего 5-10 миллионов лет назад.

Где растут кактусы в природе?

До сего дня кактусы в дикой природе произрастают преимущественно на Американских континентах. Именно оттуда они в свое время были перевезены людьми и перенесены птицами в Европу.

Однако же представителей кактусовых в природе можно встретить не только в Америке. Некоторые виды довольно давно произрастают в тропической части Африки, на Цейлоне и прочих островах Индийского океана.

Где еще растут кактусы: заросли этого растения можно встретить в Австралии, на Аравийском полуострове, Средиземноморье, на Канарских островах, в Монако и Испании. В диком виде произрастают кактусы и на территории бывшего Советского Союза. В большинстве случаев, кактусы в эти места были искусственно завезены человеком.

Условия для произрастания кактусов

В основном кактусы предпочитают степи, пустыни и полупустыни. Иногда их можно встретить и во влажных тропических лесах. Довольно редко, но все же произрастают они и на влажных побережьях.

В Мексике кактусы растут в полынных, креозотовых, а также в высокогорных суккулентных пустынях. В высокогорных пустынях кактусы сосредоточены главным образом на Мексиканском плато, а также в западных и восточных частях Сьерра-Мадре.

В каких пустынях растут кактусы: кактусы довольно обширно и густо населяют пустыни Перу, Чили, Боливии и Аргентины. Там отмечено богатое разнообразие данных растений.

В каких странах растут кактусы?

Если обозначить географию произрастания кактусовых по странам, список будет примерно следующим: Мексика, Бразилия, Боливия, Чили, Аргентина, США (Техас, Аризона, Нью-Мексико), Канада, Китай, Индия, Австралия, Испания, Монако, Мадагаскар, Шри-Ланка, западные страны Африки.

В качестве декоративных растений, люди научились выращивать кактусы в открытом грунте практически повсеместно, а исключением, разве что, Арктики. В качестве комнатных же растений кактусы давно заселили всю планету.

Кактус - одно из самых удивительных растений, которое может выживать в самых засушливых районах Земли. Родиной кактусов называют Южную и часть Северной Америки.

Строение помогает этим растениям выживать в условиях жёсткой нехватки воды. У большинства кактусов имеется довольно толстый основной стебель, в котором и хранится стратегический запас воды.

Кактус имеет ещё одну особенность – очень длинные корни. Но самое удивительное в кактусах - их колючки, которые покрывают стебель растения и являются некой модификацией листьев, наличие которых свойственно всем растениям. Кактусы отказались от листьев, так как они просто будут испарять столь нужную в условиях произрастания кактуса влагу.

Но как кактус обходится без листьев? Их функцию частично взял на себя стебель, который оснащён устьицами. Они находятся в закрытом состоянии и поглощают необходимый углекислый газ. Без углекислого газа невозможен жизненно важный для растений процесс фотосинтеза.

Помимо защиты от лишнего испарения влаги, колючки, напротив, помогают кактусу добывать столь необходимую воду. Первоначальную функцию добычи влаги обеспечивают корни кактуса. Они очень длинные, но расположены в высших слоях почвы. За счёт них кактус охватывает большую площадь почвы и может впитывать максимально много влаги.

Но вот только дожди в засушливых районах проходят крайне редко и иногда не промачивают почву до необходимой глубины. В такой ситуации кактус, не имея колючек, просто погиб бы. Все дело в том, что колючки обладают уникальной способностью притягивать малюсенькие капельки воды электростатически. При этом не обязательно ждать дождя. Колебания температур в тех местах, где произрастают кактусы, довольно высоки, поэтому в воздухе образуется обильная роса, которая и является основным источником живительной влаги.

Кактус побеспокоился о своей безопасности, обзаведясь колючками. Так как в нем хранится большой запас воды, которая находится в особом дефиците в пустынях, многие животные не прочь полакомится таким сочным плодом. И тогда на защиту растения становятся большие колючки, с которыми ни одно животное не может справиться.

Также колючки помогают кактусу в процессе опыления. Они выделяют особый нектар, который привлекает насекомых опылителей. Это обеспечивает процесс размножения кактусов.

Если кактус растёт в довольно мягком климатическом поясе, где влаги достаточно, то колючки на нём довольно редкие и очень длинные. В таком случае на них возлагается только защитная функция. Чем больше кактус нуждается во влаге, тем больше на его стволе будет колючек.

24.09.2014

Родиной кактусов принято считать Южную Америку и часть Северной. Эволюционно кактусы как представители мира флоры появились приблизительно 40 миллионов лет назад. Они относятся к семейству суккулентных растений. Колючки появились не как декоративный элемент, а со смыслом. Они эволюционировали за многие века и превратились в настоящий орган выживания.

В основном толстом стебле у кактуса сосредоточен стратегический запас питательной влаги. Другая особенность кактуса - невероятно длинные корни, которые уходят под землю и занимают внушительный радиус поверхности в своем ареале произрастания. Поэтому они могут собирать живительную влагу на достаточно большой площади. Не думайте, что кактусам не свойственно иметь листья, как всем известным нам растениям. Просто функцию листьев у него выполняют эти самые колючки - модифицированный вариант листьев. В основе колючек - материал схожий с органическим веществом - хитином.

Кактусы отказались от листьев привычной для нас формы по совершенно объективной причине. Как правило, кактусы произрастают в засушливых местах, а широкие листья стали бы совершенно нерационально и в больших количествах испарять драгоценную воду. Отчасти функции листьев на себя взял толстый мясистый ствол. На его поверхности имеются очень тонкие устьица, которые при необходимости раскрывают свои поры и поглощают необходимый для фотосинтеза углекислый газ.

Другой уникальной особенностью колючек является притягивание к себе при помощи электростатики маленьких капелек воды. Поэтому не всегда нужен дождь, чтобы кактус смог напиться. В том климате, где существуют кактусы, довольно сильно колеблется температура. В воздухе стабильно образуется роса, которая и является постоянным источником влаги для кактусов.

Помимо роли добытчиц воды колючки выполняют и оборонительную функцию. Мало кто из животного и растительного мира приспособился так успешно выживать в пустынных дюнах и многие животные с удовольствием бы полакомились таким сочным растением. И именно тут на защиту встают колючки, с которыми не под силу справиться ни одному животному. Благодаря колючкам кактусы способны быть репродуктивными. Колючки выделяют нектар, привлекающий насекомых, которые и выполняют роль опылителей.

Любопытно, что длина колючек зависит от климатических условий. Чем мягче климат, тем реже колючки. Но они довольно длинные, т.к. на них возлагается только защитная функция. Чем засушливее климат, тем, соответственно, больше и колючек на стволе у кактуса. В колючках содержатся в большом количестве минеральные соли и углекислый кальций. Так, для того, чтобы колючки выросли в почве должно быть достаточное количество кальция. Именно поэтому в землю для выращивания кактусов надо подсыпать старую штукатурку или мраморную крошку.

Согласно легенде, однажды роза отмечала свой день рождения. На праздник были приглашены различные растения, среди которых присутствовал и кактус. У колючего друга не было подарка, поэтому он подарил розе свои иглы. А роза в свою очередь отблагодарила кактус прекрасным бутоном, который распускается раз в год, в день его рождения.

Что представляют собой колючки

В большинстве источников можно встретить теорию, что колючки кактуса – это видоизмененные листья. В качестве доказательства служит хлорофилл, который находят внутри колючек на определенном этапе их развития. Но все же правильнее считать, что колючки – это видоизмененные почечные чешуйки.

Говоря о , большинство людей представляют себе нечто колючее и острое. Между тем в природе существует разнообразие видов данного растения, что можно встретить экземпляры с колючками в виде проволоки, волос, перьев, мягких щетинок и бумажных лент.

Для чего нужны колючки

Колючки – это средство выживания для кактуса. Во-первых, они несут защитную функцию. Большие острые иглы отпугивают травоядных животных. Колючки в виде тонких и коротких волосков надолго впиваются в кожу, отбивая всякое желание прикасаться к растению еще раз. Однако защита колючек сводится не только к . Например, кактус Маммиллярия плюмоза покрыт белыми перышками. Он не нуждается в защите, так высоко в горах. Перья защищают растение от перегрева, образуя над ним своеобразный зонт. А холодными ночами они служат кактусу шубой.

В особо засушливых районах, где дождей приходится ждать несколько месяцев, колючки служат хранилищем влаги. Они способны впитывать воду из воздуха, удерживая внутри. Подтверждением этому является опыт: если вынуть кактус из почвы и поместить на сухую салфетку, растение продолжит свой рост, расходуя внутренние запасы влаги. Статическое напряжение притягивает мельчайшие частички воды, которые содержатся в утреннем тумане или росе. На конце колючки образуется капелька воды, которая впитывается растением. Если «хранилище» в игле переполнено, вода тонкими ручейками стекает по стеблю к корням кактуса.

Некоторые виды кактусов при помощи колючек продолжают свой род. Например, Цилиндоропунция имеет множество отростков, покрытых цепкими колючками. Ими растение цепляется за шерсть приблизившихся животных, которые, в свою очередь, переносят побеги в другие районы. Также встречаются виды, у которых «крючки» расположены на семенах и плодах. А есть экземпляры, которые имеют нектароносные колючки. Так растение привлекает опылителей.