Анатомия и физиология

Кактусы - растения засушливых областей, они устроены так, чтобы запасать максимальное количество воды и экономно ее расходовать. У них даже поглощение углекислого газа происходит в ночные часы. Главный корень кактуса помогает ему укрепиться в почве, и иногда он может достигать 7 м, а если корень выполняет запасающую функцию, то он сильно утолщается. Например, у Neoporteria паpina корень весит 50 кг и достигает 60 см в диаметре.

Часто у кактусов на глубине 5-6 см развитая система боковых корней, благодаря которым происходит запасание воды. У рипсалисов и эпифиллумов на стеблях есть специальные придаточные корни, прикрепляющие кактус к стволу дерева и улавливающие влагу из воздуха. У деток эхинопсисов, маммилярий и некоторых видов гимнока-лициума также имеются воздушные корни.

Стебли кактусов обычно многолетние, в качестве исключения можно назвать Opuntia chaffeyi. Стебли сочные, как правило, зеленые и покрыты колючками или волосками (или и теми и другими), они могут осуществлять фотосинтез.

Такие кактусы, как Pereskia и Pereskiopsis, имеют одревесневающий ствол и даже широкие листья. Это редкость. Чаще кактусы лишены листьев, а если они и есть, то не совсем обычные. Так, у опунций они сильно изменены - до маленьких острых образований, длиной 5 мм.

У других кактусов развиваются не листья, а ребра и сосочки, испаряющие воду. В этом принимают участие также колючки, густой волосяной покров и утолщенные стенки эпидермы. В эпидермисе расположены устьица - микроскопические отверстия щелевидной формы, через которые осуществляются транспирация и газообмен. У эпифитных кактусов на 1 мм2 поверхности стебля приходится 10-20 устьиц, а у некоторых видов опунции - до 800.

Эпидермис снабжен кутикулой - слоем, прилегающим к нему сверху. Обычно кутикула суккулентов покрыта восковым слоем, принимающим разнообразные оттенки под действием солнечного освещения.

Форма и размеры стеблей кактусов разнообразны, среди них встречаются прямостоячие наземные растения, стелющиеся и эпифиты. Кактусы могут достигать в высоту 10-12 м, как Carnegiea gigantae, а могут быть совсем крохотными - 2-5 см, подобно Blossfeldia liliputana. Одни из этих растений имеют много ребер (Echi-nofossulocactus multicosta-tus), другие - 3-4 (Hylo-cereus triangularis).

Многие кактусы имеют форму шара, но бывает так, что стебли разрастаются, и образуются кристатные формы. Тогда верхняя часть стебля растения становится похожа на гребень, а по мере разрастания приобретает волнообразную форму. Встречаются и иные монстрозные формы, например, известны скалистые кактусы, у которых боковые побеги растут неправильно, опережая друг друга в развитии. Представитель этой группы - карнегия гигантская - за четверть века вырастает всего лишь на 1 м, как и другие ее родственники из того же семейства.

Кактусы всегда имеют на стебле ареолы - ограниченные участки, где растут колючки, волоски, плоды, цветы и боковые побеги. Ареолы - это видоизмененные пазушные или боковые почки.

Перейдем теперь к одной из самых известных частей кактусов - колючкам. Они бывают очень разными по форме и виду: округлые, уплощенные, прямые, крючковидные, шиловидные, игольчатые, бумаговидные, гладкие или опушенные. Колючки в первую очередь выполняют функцию конденсаторов водяных паров из воздуха и защиты от поедания животными. Кроме того, колючки на плодах позволяют кактусам быстро расселяться. Существует точка зрения, что бугорки, ребра, сосочки и колючки ослабляют интенсивность освещения, благодаря чему растения защищены от ожогов.

Некоторые суккуленты, относящиеся к роду молочай, имеют прямостоячие ребристые стебли с колючками и шипами, а на короткое время на растениях появляются многочисленные листовые пластинки. У этих молочаев шипы имеют вид небольших бугорков, а парные колючки - это видоизмененные прилистники. Колючки этих молочаев, в отличие от кактусовых, имеют совсем другую природу происхождения. Ведь колючка кактуса - это полностью видоизмененный лист.

Кроме колючек и волосков, в ареолах опунциевых и перескиевых развиваются глохидии - маленькие, острые и легко обламывающиеся колючки с микроскопическими крючкообразными выростами.

Цветки у кактусов одиночные, а у перескии они находятся в кистевидном соцветии. Как правило, цветки появляются на верхушке стебля, реже - в нижней и средней части. У мелокактусов цветки находятся на специализированном органе - цефалие (плотном образовании, формирующемся у взрослых, способных стебля, в "зоне цветения", но бывают и боковые цефалии. Размеры цветков варьируют: они бывают мелкими, а встречаются и огромные - до 25 см в диаметре.

Продолжительность цветения в среднем от нескольких часов до 12 дней. Многие кактусы цветут только ночью, например селеницереус крупноцветковый, прозванный "Царица ночи". Плоды кактусов - ягоды, и многие из них съедобны, даже используются в кондитерской промышленности.