Kaktusy i sukulenty – Rośliny na Twój parapet

Kaktusowate (Cactaceae Juss., zwyczajowo nazywane kaktusami) – rodzina sukulentów łodygowych (wieloletnich, zielnych lub częściowo zdrewniałych), należąca do rzędu goździkowców. Należy do niej, w zależności od systemu klasyfikacyjnego, od 24 do 220 rodzajów, a w ich ramach od 1500 do 2000 gatunków. Występują głównie na kontynentach amerykańskich, skąd pochodzą. Areola Ferocactus recurvus z cierniami i wyrastającym kwiatem.

Przystosowane do suchych warunków, największe zróżnicowanie osiągają na terenach półpustynnych i górskich, choć są także rodzaje występujące w lasach deszczowych. Charakterystyczną cechą budowy roślin z tej rodziny jest posiadanie areoli nieobecnych u innych roślin oraz acykliczne lub spiralne ułożenie elementów kwiatu (brak okółków).

Kaktusowate mają szereg zastosowań praktycznych, zwłaszcza wśród ludów tubylczych Ameryk. Na świecie zyskały popularność jako uprawne rośliny ozdobne i kolekcjonerskie. Niekontrolowany zbiór kaktusowatych spowodował zagrożenie trwałości naturalnych populacji wielu gatunków. Z tego powodu wiele z nich trafiło do Czerwonej Księgi Gatunków Zagrożonych i zostało objętych ochroną.

Z wyjątkiem rodzaju Rhipsalis wszystkie pozostałe kaktusowate występują na obu kontynentach amerykańskich od 56° szerokości północnej do 54° szerokości południowej. Spotkać je można od Kanady poprzez Stany Zjednoczone, Meksyk, kraje Ameryki Środkowej i Południowej po Cieśninę Magellana. W górach występują do wysokości 4700 m n.p.m. (Andy w Boliwii).

Charakterystyczne dla tej rodziny jest dwubiegunowe wykształcenie centrów różnorodności gatunkowej. Największe zróżnicowanie jej przedstawicieli występuje w obszarach zwrotnikowych obu kontynentów amerykańskich. W Meksyku stanowiącym jedno z dwóch centrów zróżnicowania występuje około 48 rodzajów (w tym 73% endemicznych) i 850 gatunków (85% endemitów). Wyjątkowy ze względu na zasięg naturalnego występowania rodzaj Rhipsalis spotykany jest w Afryce, na Madagaskarze, Sri Lance i na Komorach. Rośliny te zostały prawdopodobnie przeniesione przez migrujące ptaki.

Kaktusowate podobnie jak inne sukulenty w znacznej części zbudowane są z wewnętrznej tkanki wodnej występującej w obszarze kory pierwotnej łodygi. U niektórych gatunków (np. z rodzaju Ariocarpus) tkanka ta wykształca się w korzeniu. Zbudowana jest z wielkich, cienkościennych komórek. W związku z periodycznością okresów dostępności i oddawania wody, kaktusy wykazują przystosowanie do zmian ilości gromadzonej wody poprzez rozciągliwą budowę łodygi i zdolność komórek do zmiany objętości. Rozciągliwość komórek u kaktusowatych związana jest z pofałdowaniem ścian komórkowych. Na przekroju poprzecznym łodyg u starszych kaktusów zwykle wyraźnie widoczne są pierścienie rocznych przyrostów analogicznie do słojów rocznych u drzew. Ich powstanie wiąże się z periodycznością rozwoju pędu w okresach o skrajnie odmiennych warunkach do wegetacji. Ogólnie jednak sukulenty zawierają mało zdrewniałych tkanek.

Pędy kaktusowatych okryte są skórką (epiderma), której komórki pozbawione są chloroplastów. Komórki skórki mają zwykle różne odcienie zieleni. Ciemne zabarwienie skórki jest charakterystyczne dla wielu kaktusów chilijskich.

Kaktusowate, podobnie jak wiele innych sukulentów, nie byłyby w stanie gromadzić zapasów wody w suchym otoczeniu, gdyby nie specyficzne przystosowania fizjologiczne. Jak wszystkie rośliny – kaktusowate potrzebują dwutlenku węgla i wody do syntetyzowania związków organicznych. W przeciwieństwie do innych roślin nie pobierają one CO
2 w ciągu dnia poprzez szparki, gdyż traciłyby znaczące ilości wody w wyniku transpiracji. Pobierają natomiast dwutlenek węgla przez szparki w nocy i w postaci jabłczanu magazynują w wakuolach. CO
2 niezbędny w fazie ciemnej fotosyntezy, uwalniany jest podczas dekarboksylacji jabłczanu, zachodzącej w świetle, i bierze udział w syntezie węglowodanów. Specyficzny przebieg fotosyntezy określa się mianem fotosyntezy CAM (ang.crassulacean acid metabolism).

Źródło: Wikipedia

Sukulenty, rośliny gruboszowate (łac. succulentus – soczysty) – grupa kserofitów, rośliny, które przystosowały się do życia w warunkach ograniczonej dostępności wody wykształcając tkankę wodną służącą do jej gromadzenia oraz szereg dalszych adaptacji w budowie i fizjologii. Występują najczęściej na obszarach pustynnych, jednak spotykane są we wszystkich strefach klimatycznych, choć rzadko w Australii i w rejonach chłodnych^. Dominują wśród nich rośliny dwuliścienne, zwykle rośliny zielne, rzadko drzewa. Wielu przedstawicieli sukulentów uprawia się jako rośliny ozdobne.

pixabay.com/ plik użytkownika: leoleobobeo

Ścisłe zdefiniowanie sukulentów jest trudne i definicja tej grupy roślin ma różny zakres u różnych autorów. Niemożliwe jest zresztą z natury wyraźne rozdzielenie roślin gruboszowatych od tych, które nimi nie są, ze względu na obecną u wielu roślin budowę i cechy pośrednie między sukulentami i mezofitami (roślinami siedlisk średnio- i zmiennowilgotnych). W efekcie nierzadko różni autorzy różnie klasyfikują te same gatunki roślin. Niektóre źródła definiują sukulenty jako rośliny magazynujące wodę tylko w łodydze i liściach, podczas gdy inne zaliczają tu także sukulenty korzeniowe. W tym drugim przypadku trudno takie sukulenty odróżnić od geofitów, o zgrubiałych organach podziemnych, które jednak nie służą głównie do magazynowania wody. Nie można utożsamiać sukulentów z roślinami kserofitycznymi, bowiem wiele roślin przystosowanych do znoszenia częstych lub długotrwałych susz reprezentuje też inne od sukulentów adaptacje (np. suchorośla i malakofity). Z kolei do roślin gruboszowatych, zaliczane bywają też rośliny różnych siedlisk, jak np. gatunek Crassula helmsii będący rośliną wodną. Większość autorów zalicza do sukulentów tylko te gatunki, których adaptacje związane z gromadzeniem wody służą przetrwaniu okresowych jej niedostatków, stąd traktowane są jako wyraźnie odrębne słonorośla sukulentowate^.

Różnice w definiowaniu sukulentów zaznaczają się między źródłami botanicznymi, które zaliczają tu wszystkie rośliny o określonych adaptacjach i budowie, niezależnie od ich klasyfikacji biologicznej, od publikacji hobbystycznych i ogrodniczych nierzadko wyodrębniających „kaktusy” (przedstawicieli kaktusowatych jako grupę odrębną od „sukulentów”).

Sukulenty znoszą długotrwałe susze dzięki możliwości gromadzenia zapasów wody w okresach kiedy jest ona dostępna w mięsistych organach (łodydze, liściach, ew. korzeniach). Organy te zawierają miękisz wodny (tkankę wodną). Tkanka ta, wykształcając się w liściach, mniej lub bardziej wyróżnia się od otaczającego ją miękiszu asymilacyjnego. Występując w łodydze powstaje w obrębie walca osiowego lub w korze pierwotnej. Organy zawierające tkankę wodną są grube i mięsiste, często walcowate lub kuliste.

Poza gromadzeniem wody sukulenty bardzo oszczędnie nią gospodarują. Cechują się bardzo małymi stratami wody – ich transpiracja dzienna wynosić może do zaledwie 1/9300 części ciężaru całej rośliny. Dzieje się tak za sprawą redukcji powierzchni (liści i rozgałęzień), wykształcania wielowarstwowej epidermy pokrytej grubą kutykulą, obecnością tylko bardzo nielicznych szparek, często zagłębionych i opatrzonych włoskami obniżającymi dyfuzję pary wodnej.

Systemy korzeniowe sukulentów są zwykle płytkie, ale bardzo rozległe. W czasie suszy końce korzeni zamierają, ale w krótkim czasie w przypadku kontaktu z wodą się rozwijają i są w stanie bardzo wydajnie ją pobierać z dużej powierzchni^[2].

Sukulenty cechują się spowolnionym metabolizmem, co sprawia, że ich produkcja materii organicznej i wzrost są bardzo słabe. Wobec ograniczonej wymiany gazowej, zapobiegającej utracie wody, prowadzą specyficzną gospodarkę gazową związaną z systemem metabolicznym CAM (ang. crassulacean acid metabolism). Powstający u tych roślin w czasie oddychania dwutlenek węgla, magazynowany jest w tkankach w postaci kwasów organicznych. Za dnia kwasy te ulegają rozkładowi na wodę i dwutlenek węgla, zużywany do fotosyntezy.

Przystosowanie do skrajnych i podobnych warunków ekologicznych powoduje, że wśród sukulentów występuje wiele przykładów konwergencji, czyli upodobnienia się roślin o różnym pochodzeniu (przynależności systematycznej).

Sukulenty spotykane są niemal na całym świecie z wyjątkiem obszarów skrajnie chłodnych. Na obszarach pod wpływem klimatu umiarkowanego, ich występowanie ograniczają mroźne zimy, podczas których zamarzająca woda może rozrywać ściany komórkowe. Dlatego np. na ubogich, suchych siedliskach w warunkach środkowoeuropejskich niewielu jest przedstawicieli sukulentów (należą do nich rozchodnik i rojnik). Zdecydowanie najczęściej sukulenty występują na pustyniach i półpustyniach. Licznie rosną także sukulenty w luźnych i suchych lasach sawannowych, gdzie często drzewa należą właśnie do sukulentów. Na drzewach z kolei nierzadkie są sukulentowate epifity z rodziny storczykowatych i bromeliowatych. Epifityczne rośliny gruboszowate rosną także w strefie równikowej w wilgotnych lasach tropikalnych. Liczne sukulenty spotykane są także w górach, np. rodzaje Espeltia i Senecio występują na wysokościach przekraczających 4000 m n.p.m.

Źródło: Wikipedi a