Kaktuspflanzen überraschen viele Menschen mit ihrer Fähigkeit, in den rauesten Klimazonen der Welt zu überleben und zu gedeihen. Kaktuspflanzen kommen hauptsächlich in Wüsten vor, in denen niemand weiß, wann es zuletzt geregnet hat und wann es als nächstes regnen wird. Wir werden wissen, dass Pflanzen Wasser brauchen, um zu wachsen und zu gedeihen. Aber es ist erstaunlich, dass diese Kakteen ohne Regen gedeihen und bis zu 200 Jahre überleben können. Wie ist das möglich?
Kakteen haben alle Arten von Anpassungen, die es ihnen ermöglichen, mit minimalem oder keinem Wasser zu überleben. Diese Pflanzen haben verschiedene Möglichkeiten entwickelt, um bei Regen so viel Wasser wie möglich zu sammeln und zu speichern. Sie haben auch verschiedene Möglichkeiten, um sicherzustellen, dass sie das gesammelte Wasser nicht verschwenden. Die Taktik der Wasserspeicherung und -konservierung beginnt bei ihren langen und ausgebreiteten Wurzeln bis zu den nadelartigen Stacheln.
Kakteenpflanzen brauchen Wasser, um zu überleben, genau wie andere Pflanzen. Wenn Sie sich fragen, wie sie trotz ihres trockenen Klimas Wasser bekommen, lesen Sie diesen Artikel, um einige ihrer Wasserretentions- und Sammeltaktiken zu erfahren.
Kaktuspflanzen modifizieren ihre Wurzeln, um Wasser zu sammeln und zu speichern
Während die Wüsten bekanntermaßen trocken und staubig sind, regnet es in den Gebieten ab und zu. Kaktuspflanzen haben ihre Wurzeln einige Zentimeter unter der Erde, damit sie so viel Wasser wie möglich aufnehmen können. Ihre Wurzeln sind flach und weit verbreitet, damit sie auch bei leichtem Regen Wasser sammeln können.
Diese Pflanzen entwickeln auch einige temporäre Wurzeln, die an regnerischen Tagen zusätzliches Wasser aufnehmen. Diese Wurzeln können bei Regen in nur zwei Stunden aus den Kakteen austreten. Sie machen sich an die Arbeit, sobald sie sprießen. Wenn es aufhört zu regnen, trocknen die temporären Wurzeln aus und fallen von den Hauptwurzeln, um den Wasserverlust zu reduzieren.
Alle Wurzeln transportieren das Wasser, das sie aufnehmen können, zur Hauptpflanze zur Lagerung. Einige große Kakteenpflanzen, wie der Saguaro-Kaktus, können während der Regenzeit bis zu 4200 Pfund Wasser speichern. Sie können mit diesem Wasser für die nächsten paar Saisons überleben, bis es wieder regnet.
Andere Kakteenpflanzen wachsen sehr lange Wurzeln, die als Pfahlwurzeln bezeichnet werden. Die Wurzeln gehen tief unter die Erde, um Feuchtigkeit aus dem Boden zu holen, damit die Pflanze die lange Dürre überleben kann. Die Pfahlwurzel sorgt auch dafür, dass die Pflanze fest verankert wird, so dass die Pflanze nicht durch Bodenerosion oder Regenstürme weggespült wird. Zu den Kakteenpflanzen, die die Pfahlwurzeln entwickeln, gehören mexikanischer Cereus und Saguaro.
Abgesehen von den Wurzeln, die dem Kaktus helfen, Wasser aufzunehmen, haben einige Kakteen auch saftige Wurzeln, die Nahrung und Wasser speichern. Ein Beispiel für einen solchen Kaktus ist die Arizona Queen of the Night oder der Cereus greggii. Diese Kakteenpflanzen haben vergrößerte Wurzeln, um dem Speicherzweck zu dienen. Die Wurzeln dieser Pflanzen können bis zu 27 Kilometer weit reichen. Die vergrößerten Teile dieser Wurzeln werden Xylemgewebe genannt.
Andere Kakteenpflanzen verringern ihren Wasserverlust, indem sie sich vom Boden lösen. Dies liegt daran, dass die Pflanze manchmal mehr Feuchtigkeit als der Boden hat, um das Risiko einzugehen, Wasser an den Boden zu verlieren.
Kakteen haben keine Luft- oder Pflanzenwurzeln, da diese Arten von Wurzeln dazu neigen, den Wasserverlust zu fördern.
Kakteen wachsen Stacheln anstelle von Blättern, um den Wasserverlust zu minimieren
Kaktuspflanzen entwickeln keine Blätter, oder selbst wenn sie es tun, sind die Blätter sehr winzig, und Sie werden sie kaum aus der Ferne sehen. Die meisten Kaktuspflanzen haben Stacheln anstelle von Blättern. In den meisten Kakteen werden Sie kleine Beulen bemerken, die als Areolen bekannt sind. Hier kommen die Stacheln her.
Aber wie führen diese Pflanzen wesentliche Prozesse wie die Photosynthese ohne die Blätter durch? Kakteen verwenden ihre Stängel zur Photosynthese. Aufgrund der vielen Sonnenstrahlen in der Wüste hat der Stamm der Kakteenpflanzen keine Probleme, auf das für die Photosynthese benötigte Sonnenlicht zuzugreifen.
Der Grund, warum Kakteen Stacheln anstelle von Blättern ausgießen, ist, Wasserverlust durch Verdunstung zu vermeiden. Die Stacheln des Kaktus bilden auch einen Puffer, der Luft einfängt. Durch das Einfangen von Luft schränken die Pflanzen den Luftstrom ein, was wiederum verhindert, dass sie Wasser verlieren.
Eine weitere Funktion der Stacheln im Kaktus ist es, Schatten zu spenden, der die Pflanze vor extremer Sonneneinstrahlung schützt, was zu Wasserverlust führt. Die Stacheln sind in der Pflanze so dicht besiedelt, dass sie genügend Schatten spenden, den die Pflanze benötigt.
Ob Sie es glauben oder nicht, die Stacheln von Kakteen dienen auch der Wassersammlung. Einige Wüsten sind so trocken, dass sie viele Jahreszeiten lang keinen Regen erleben können. Solche Wüsten erleben aber auch morgens starken Nebel. Sobald sich dieser Tau auf den Stacheln absetzt, verwandelt er sich in Wasser, das dann zu Boden fällt. Die Wurzeln der Kakteen nehmen dann dieses Wasser auf, um die Mutterpflanze zu ernähren.
Die Stacheln schrecken auch Tiere ab, die kommen könnten, um das von den Kakteen bereits gesammelte Wasser zu stehlen. Diese Stacheln sind also auch eine Art Sicherheitsdetail für die Pflanze.
Kakteen bewahren Wasser so lange wie möglich auf
Da der Regen in der Wüste unvorhersehbar ist, verschwenden Kakteen nicht das wenig Wasser, das sie bekommen. Die Pflanzen sind gut in der Wasserspeicherung geworden, was für ihr Überleben in der Wüste so gut funktioniert hat. Ihre Wasserspeichertechniken beginnen direkt von ihrer Form.
Die Zellen dieser Pflanzen entwickeln eine steife äußere Schicht, die als Zellwand bekannt ist. Die Zellwand hält die Pflanze stark und verhindert, dass sie explodiert, wenn sie voll sind.
Die Pflanzen haben einen sehr fleischigen Stamm, der ihnen viele Volumen gibt, um genug Wasser zu speichern, das während der Regenzeit gesammelt wird. Andere Kakteen haben ihre Stängel mit einem dicken Wachs überzogen, das sie für ihre wasserabweisenden Zwecke verwenden. Das Wachs hält das Wasser lange genug in der Pflanze.
Andere Kakteen wachsen Grate und Rippen an den Stielen. Die Rippen und Stängel ermöglichen es der Pflanze, sich auszudehnen, um so viel Wasser wie möglich aufzunehmen.
Mit so vielen Möglichkeiten, Wasser zu speichern, können Kakteenpflanzen viele Jahre ohne Regen in der Wüste überleben und gedeihen. Viele Pflanzen werden bei längerer Trockenheit sterben, aber das wird bei Kakteen nicht passieren. Es ist bekannt, dass die Pflanzen ihr Wasser auch nach dem Absterben halten. Sie werden feststellen, dass der Stamm toter Kakteen auch nach dem Abschneiden von der Hauptpflanze immer noch mit Wasser gefüllt ist.
Kaktuspflanzen vermeiden die Verdunstung durch Stomata am Stiel
Viele Pflanzen haben ihre Stomata auf den Blättern, die ihre Kohlendioxidaufnahme fördern. Diese Anlagen benötigen Kohlendioxidgas für die Lebensmittelherstellung. Wenn die Pflanze Kohlendioxid aufnimmt, verliert sie Sauerstoff. Dieser Prozess fördert auch viel Feuchtigkeitsverlust.
Um dabei nicht zu viel Feuchtigkeit und Sauerstoff zu verlieren, führen die meisten Kakteenpflanzen den Photosyntheseprozess nur nachts durch. Dies ist die Zeit, in der die Temperaturen kühler sind und die Pflanzen keine Feuchtigkeit verlieren. Sie öffnen ihre Stomata auch nur nachts, um nicht zu viel Wasser zu verlieren.
Kakteen haben auch sehr kleine Stomata, die tief im Gewebe verborgen sind. Sie sind nicht der Oberfläche ausgesetzt, da dies den Wasserverlust fördert.
Kakteen wissen, wie man andere Tiere von ihrem Wasser fernhält
Da viele Kakteenpflanzen gut Wasser sammeln und speichern können, sind viele Wüstentiere auch auf ihr Wasser angewiesen, um zu überleben. Aber die Kakteen geben ihr Wasser nicht so leicht auf. Sie haben ihre Möglichkeiten, diese Tiere davon abzuhalten, ihr Wasser zu trinken.
Eine der Möglichkeiten, wie die Pflanzen Wüstentiere von ihrem Wasser abhalten, ist die Verwendung von Stacheln. Einige sehr verzweifelte Tiere können jedoch an den Stacheln vorbeigehen, um ihren Durst zu stillen.
Cactus Cortex ist modifiziert, um Wasser zu speichern
Der Cortex ist eine weitere Möglichkeit, mit der Kakteen Wasser speichern. Der Cortex hat zwei Kategorien. Der innere Abschnitt dient zur Speicherung von Wasser und der äußere Abschnitt zur Photosynthese.
Die äußere Schicht ermöglicht es der Pflanze auch, Kohlendioxid zu absorbieren, was den Photosyntheseprozess vorsieht.
Die innere Schicht der Pflanze hat mehrere zusammenklappbare Zellen zur Wasserspeicherung. Es speichert genug Wasser, das die Pflanze auch in den trockensten Monaten den ganzen Tag über gesund und hydratisiert hält. Diese Zellen zeigen auch weniger Chloroplasten, die elastisch und flexibel sind. Dadurch kann sich die Zelle ausdehnen und genügend Wasser aufnehmen. Die Zelle der inneren Kortexwände ist ebenfalls dünn und flexibel, sodass sie sich leicht falten lassen, um Wasserverlust zu vermeiden.
Zusammenfassung
Kakteenpflanzen überleben die rauen Klimabedingungen in vielerlei Hinsicht. Sie sind so an ihre Überlebenstaktiken gewöhnt, dass die Pflanze nicht überleben wird, wenn Sie das Klima ändern, an das sie gewöhnt sind. Wenn Sie vorhaben, Kakteen in Ihrem Garten zu pflanzen, müssen Sie deren Wachstumsbedingungen nachahmen, damit sie überleben können. Zum Beispiel sollten Sie ihnen nicht zu viel Wasser geben, da ihnen fehlt, wo sie den Überschuss speichern und stattdessen verrotten können.
Einige sammeln lieber Tau als Regenstürme. Ihnen zu erlauben, vom Tau zu überleben, kann sich manchmal als fruchtbarer erweisen als das Gießen. Stellen Sie sicher, dass Sie ihnen gut durchlässigen Boden geben, damit sie nie feucht werden. Wenn Sie die Umwelt nicht fast so versorgen können wie ihre natürlichen Lebensräume, wachsen Sie besser nicht, da sie an Ihnen sterben.