Почему кактусы колючие? Колючки кактуса это видоизмененные У кактуса колючки чтобы.

Кактус - это одно из самых удивительных растений, которое может выживать в самых засушливых районах Земли. Родиной кактусов называют Южную и часть Северной Америки. Строение кактусов 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 строения - очень длинные корни. Но самое удивительное в кактусах, это 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, которые 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, которые очень длинные, но расположены в высших слоях почвы. За счёт очень длинных корней, 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 росса, которая и является основным источником живительной влаги.

Кактус побеспокоился о своей безопасности, обзаведясь колючками. Так как в кактусе хранится большой запас воды, которая находится в особом дефиците в пустынях, то многие животные не прочь полакомится таким сочным плодом. Именно здесь на защиту этого растения становятся большие колючки, с которыми ни одно животное не может справиться.
Так же, 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 в влаге, тем больше на его стволе будет колючек.

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.

Теорий о том, что же собой представляют колючки, существует несколько, в том числе одна из них гласит, что это не что иное, как видоизменившиеся в процессе адаптации к условиям окружающей среды листья, в которых сохранились только срединные волокна. Но правильнее все же считать иголки эволюционировавшими почечными чешуйками.

Зачем они растению?

Свою удивительную форму кактусы приобрели ради того, что бы обеспечить собственное выживание там, где другие виды потерпели поражение.

Целей, для которых нужны колючки великое множество, вот некоторые из них:

Как выглядят на фото иголки разных видов растения?

Кактусы семейства Mammillaria не покрыты привычными иголками, даже не сразу верится, что это именно кактус. Так, например, колючки Mammillaria lasiacantha по строению напоминаю перышки, у Mammillaria egregia они больше похожи на снежинки, а Mammillaria bocasana словно завернута в белое пуховое облако. Тем не менее все это именно различные формы колючек, адаптировавшиеся под потребности конкретных видов растения (о том, как не уколоться кактусом и что делать, если это произошло, читайте ).

В менее засушливых регионах колючки несут в основном непосредственно защитную функцию , поэтому вырастают длиннее и могут располагаться гораздо реже. Для примера у Cereus jamacaru и Corryocactus brevistylus длинна игл может достигать 25 см.

Чем более засушливый климат, тем короче и ближе друг к другу расположены колючки кактуса. Это связано с тем, что защитная функция уходит на второй план, и гораздо важнее становится предохранение от перегрева и излишнего испарения жидкости.

Неколючие виды цветка

Несмотря на то, что у большинства ассоциируется исключительно с чем-то колючим, это далеко не всегда так. Есть определенные , которые не обладают колючками, например:

• Ariocarpus Fissuratus (каменный цветок);
• Astrophytum caput-medusae (кактус-медуза);
• Оphophora williamsii (кактус Пейот).

Адаптивный механизм кактусов, созданный самой природой, не устает поражать . Благодаря восхитительным цветам, удивительным, подчас почти инопланетным, формам и суровому характеру, на кактусы просто невозможно не обратить внимание.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

МБОУ «ООШ с. Смородинка»

Исследовательская работа на тему:

«Зачем кактусу колючки?»

Направление:

Живая природа: животные, растения.

Выполнил: Демченко Никита 3 класс

2013г

Здравствуйте. Меня зовут Демченко Никита. Я учусь в 3 классе. В классе у каждого из ребят есть свои обязанности. Я слежу за цветами, которых в классе у нас очень много. Однажды я поливал цветы и укололся о кактус. Меня заинтересовало, а зачем кактусу колючки? Я рассказал об этом нашей учительнице. Ольга Владимировна велела понаблюдать за этим растением и найти объяснение почему кактус колючий?

Тема моей исследовательской работы звучит так: «Зачем кактусу нужны колючки?»

Цель исследования: выяснить зачем кактусу колючки?

Задачи:

1. Внимательно понаблюдать за кактусами в классе;
2. Изучить строение кактуса;
3. Найти объяснение почему кактус колючий.

Формы исследования:

1. Изучить литературу по теме;

2. Провести эксперименты, наблюдения;

3. Сделать выводы по исследованию.

Методы исследования:

1. Теоретический:

Изучение литературы по теме;

Поиск информации в Интернет.

2. Экспериментальный:

Наблюдения;

Опыты.

Гипотезы:

1.Я думаю, возможно, колючки нужны кактусу, чтобы защищаться от врагов, мух, жуков, пауков.

2. А мама говорит, что колючки служат кактусу украшением.

Что же я узнал и книжек?

Первые упоминания о кактусах. Название « кактус » впервые употребил выдающийся любитель растений Карл Линней ещё в 1737 г. Он взял это слово из греческого языка, где оно обозначало «какое-то колючее растение». В Россию кактусы привёз из Европы Петр I в начале XVIII века. А через столетие, коллекция Санкт-Петербургского Ботанического сада насчитывала уже больше 1000 видов.

Особенности строения. Толстый стебель – функция фотосинтеза и запаса воды. Корни у большинства кактусов распростёртые, находятся у самой поверхности земли. У этого растения есть орган - ареола , где развиваются колючки, цветы и побеги. Колючки – видоизменённые листья. Цветок и плод являются тканью стебля.

Разнообразие кактусов. Оказывается, мир кактусов велик и разнообразен. В течение столетий шел процесс приспособления этих удивительных растений к экстремальным климатическим условиям, которые возникали в местах их обитания. И в итоге эти растения, не имеющие ни ветвей, ни листвы, смогли научиться жить.

Колючки, имеющие у кактуса листовое происхождение, служат для экономии влаги посредством уменьшения испарения её растением. Большая испаряющая поверхность листьев в безводных условиях пустыни является сущим расточительством. Поэтому листья становились тоньше, острее, в результате чего со временем превратились в колючки и совершенно утратили фотосинтезирующую функцию, которая у кактусов целиком перешла к зелёному стеблю.
Ещё колючки защищают кактус от перегрева. Густая сеть светлых игл отражает значительную часть солнечных лучей. Тому же служат и пучки белых волосков, иногда скрывающих кактус целиком. Особенно много их в чувствительной к перегреву точке роста на вершине кактуса. Ещё острия колючек, как будет показано ниже, могут служить хорошими излучателями тепла, освобождающими кактус от его избытка.

Мои наблюдения.

Этот кактус я сфотографировал в классе, называется он Mammillaria roseoalba.

Что я узнал из интернета

Я узнал, что некоторые виды кактусов служат сырьём для изготовления мыла, технического спирта, гормонов, витаминов. Также в тканях эхинокактусов учёные обнаружили алкалоиды, которые используются при изготовлении антибиотиков. А еще кактусы полезны тем, что забирают негативную энергию. В больших офисах их обычно ставят возле компьютеров.

Эксперимент. 1-й день. Полил герань и кактус.

В течение недели я не поливал растения, а только опрыскивал их.

Прошла ещё одна неделя . Я продолжаю только опрыскивать растения. . . . Герань опустила листочки, немного завяла, а кактус стоял, как ни в чём не бывало.

Выводы

Ознакомившись с литературой, наблюдая и проделав опыт, я сделал следующие выводы:

1. Наши гипотезы исследования и сведения из литературы о значении колючек для кактуса не совсем совпадают.

2. В результате проведенного опыта и наблюдений гипотеза не подтвердилась - на самом деле основное предназначение колючек – впитывание и экономия влаги, защита от перегрева и охлаждения.

На этом моя исследовательская работа не закончена. Я хочу понаблюдать за растением и узнать, как кактус размножается.

Почему кактус колючий?

Он, наверное, очень злючий

Потому такой колючий?

Кактус быть хотел бы елкой -

Потому такой он колкий.

Да и злится он не долго

Он ведь кактус, а не волк

Дождь в пустыню вдруг

придет

Кактус тут же зацветет.

Красивей его не сыщешь

Хоть весь шар земной

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 них отличаются огромным разнообразием. Бывают острые, как иглы, при этом длинные и короткие. Изогнутые и крючковидные, жёсткие 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 Кактусовые.

В первую очередь они служат для впитывания влаги. Ведь в тех местах, где произрастают 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 г50 градусов. Естественно, что при таких условиях идет интенсивная конденсация водяных паров с образованием обильной росы. Вот именно роса и служит кактусам основным источником влаги.

Mammillaria roseoalba имеет серьезную защиту...

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 напьёшься. 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.

Конечно, в какой-то степени колючки служат и для защиты. Но, поразмыслив, нетрудно догадаться, что в тех местах, где дожди идут раз в несколько лет, животные вряд ли смогут обитать. Поэтому и защищаться особо не от кого. В таких краях растут кактусы с мягкими и тонкими колючками, не представляющими собой особой опасности.

Чудо в перьях - Mammillaria plumosa

Кактусы с крупными и редкими колючками, абсолютно не прикрывающими стебель, являются жителями травянистых мест. Ясно, что эти колючки не могут активно напоить или защитить от палящего солнца. Да и нет в этом необходимости, когда вокруг полно травы и кустарников, дающих благодатную тень. И влаги здесь вполне хватает для нормальной жизни. Засушливый период всегда сменяется сезоном дождей. Поэтому такие вот колючки бывают довольно внушительных размеров и служат исключительно для защиты от травоядных животных. Твердые и острые, они надолго отбивают желание попробовать такой кактус на вкус.

Ещё одна задача колючек - защита стебля от палящего солнца. У некоторых видов кактусов колючки настолько плотно покрывают стебель, что его практически не видно. А есть виды, покрытые густым белым пухом, напоминающим роскошный мех. И белый цвет здесь совершенно не случаен: ведь хорошо известна его способность эффективно отражать свет. Всё это помогает избежать губительного перегрева на солнцепёке. А холодной ночью такая шубка защитит от холода, когда бывают нередкие в этих местах минусовые температуры.

А ещё колючки служат украшением, чтобы привлекать любителей-кактусистов. Знаю, звучит смешно, но любители кактусов меня поймут. Ибо разнообразие форм, размеров и оттенков кактусных колючек просто ошеломляет. Приведу лишь несколько примеров. Не могут не восхищать колючки-пёрышки Mammillaria plumosa - эта красотка просто вне конкуренции!

Mammillaria lasiacantha может продемонстрировать целую группу растений с колючками-пёрышками. Как это выглядит? Из ареол расходятся тонкие лучики многочисленных колючек, каждая из которых по отдельности напоминает по своему строению пёрышко.

А Mammillaria bocasana в своей белой пуховой шубке - просто само очарование, Снегурочка, заблудившаяся в жарких широтах. Кстати, о снегах. Впечатляет Mammillaria egregia, в идеальном порядке покрытая белоснежными колючками, напоминающими собой ажурные снежинки. Думаю, достаточно этих описаний, чтобы представить себе неповторимую красоту этих созданий.

Мир кактусов велик и разнообразен. В течение столетий шел процесс приспособления этих удивительных растений к экстремальным климатическим условиям, которые возникали в местах их обитания. И в итоге эти растения, не имеющие ни ветвей, ни листвы, смогли научиться жить и ежедневно успешно решать задачу по добыванию, накоплению и рациональному расходованию живительной влаги. Думаю, они достойны нашего восхищения.

Ирина Лукьянчик

Оригинал записи и комментарии на