Кактусы — семейство суккулентных растений¶
Кактус (Cactaceae) — семейство однодольных цветковых растений порядка Гвоздичноцветные, включающее около 1400 видов суккулентных растений, почти эндемичных для Америки. Характерные признаки семейства — мясистые стебли, служащие для запасания воды, колючки (модифицированные листья или почечные чешуи), особое устройство устьиц (камбий бархата у древовидных форм) и цветки с многочисленными лепестками, переходящими в стаминодии. Большинство видов произрастают в засушливых районах от Patagonии до Канады, однако некоторые виды влажных тропиков — эпифиты.
¶Происхождение названия
Латинское название семейства Cactaceae происходит от греческого «κάκτος» — название колючего растения, описанного Диоскоридом, предположительно кактуса опунции. Русское слово «кактус» заимствовано через немецкий язык в конце XIX века.
¶Строение
¶Корневая система
Корни кактусов обычно мочковатые или стержневые, при этом у большинства видов корневая система неглубокая, но широкая — это позволяет быстро усваивать влагу после редких ливней. У эпифитных видов (рипсалис, эпифиллум) корни служат для прикрепления к ветвям деревьев.
¶Стебель
Стебель — основной вегетативный орган кактуса. Он выполняет функцию фотосинтеза и запасания воды. Формы стеблей чрезвычайно разнообразны: шаровидные, цилиндрические, плоские (опунции), колонновидные (цереусы), дихотомически ветвящиеся. У большинства видов стебель покрыт бугорками (туберкулами), на которых располагаются ареолы — видоизменённые пазушные почки, характерный признак семейства. Из ареол растут колючки, опушенные волоски и цветки.
¶Колючки
Колючки кактусов представляют собой видоизменённые листья или почечные чешуи. Они выполняют защитную функцию, а также участвуют в конденсации влаги из воздуха и создании тени для стебля. Различают центральные и радиальные колючки, их число и форма — важные систематические признаки.
¶Листья
Настоящие листья у большинства кактусов редуцированы и появляются только на молодых побегах, быстро опадая. У некоторых видов (переския, опунция) листья сохраняются, но у опунций они тоже обычно опадают, оставаясь на стебле в виде мелких ареолярных листочков.
¶Цветок и плод
Цветки кактусов обычно крупные, одиночные, с недифференцированным околоцветником (лепестки постепенно переходят в тычинки). Завязь нижняя, многогнёздная, с семязачатками анатрального типа. Плод — ягода, часто съедобная (фрукты питахайя, персик кактуса, опунция).
¶Распространение
Ареал кактусов охватывает практически всю Америку — от Канады (опунция цилиндрическая) до Чили и Аргентины. Наибольшее видовое разнообразие сосредоточено в Мексике, Перу, Боливии, Бразилии и Аргентине. Некоторые виды интродуцированы в Старом Свете — в Африке, Индии, Средиземноморье, Австралии, где натурализовались (опунция, нопалея). На территории России кактусы в диком виде не встречаются, однако широко культивируются в комнатном и оранжерейном цветоводстве.
¶Экология
Кактусы — типичные ксерофиты, приспособленные к жизни в условиях недостатка влаги. Основные адаптации:
- Суккулентность — запасание воды в тканях стебля.
- Камбий бархата — особый слой клеток, обеспечивающий рост стебля у древовидных видов.
- Метаболизм CAM (фотосинтез Крэмба) — устьица открываются ночью, что снижает испарение.
- Редукция листьев и превращение их в колючки.
- Мощная система корней.
Большинство кактусов цветут ночью и опыляются летучими мышами, мотыльками, пчёлами; у некоторых видов (сагуаро, цереус) плоды разносят птицы и млекопитающие.
¶Классификация
Семейство включает 4 подсемейства и около 130 родов:
| Подсемейство | Примеры родов | Особенности |
|---|---|---|
| Перескиевые (Pereskioideae) | Переския | Сохранённые листья, древесный стебель |
| Опунциевые (Opuntioideae) | Опунция, нопалея | Плоские стебли, гландулярные колючки (глохидии) |
| Майхениевые (Maihuenioideae) | Майхуения | Низкорослые cushion-растения Анд |
| Кактусовые (Cactoideae) | Эхинокактус, маммилярия, ферокактус, литопс (не кактус, а аизовые — см. ниже) | Наибольшее разнообразие форм |
¶Значение
Кактусы имеют большое декоративное значение — их выращивают в комнатном цветоводстве, садах-кактусариях, ботанических садах. В Мексике и Центральной Америке опунции (нопалея) культивируются как пищевое растение: молодые побеги (нопали) употребляются в пищу, плоды (туннель-кактус) едят сырыми. Сагуаро и цереусы используются как строительный материал и топливо. Многие виды кактусов (пейот, лофофора) содержат алкалоиды и используются в традиционной медицине и ритуалах коренных народов.
¶Охрана
Многие виды кактусов находятся под угрозой исчезновения из-за разрушения мест обитания, незаконного сбора и изменения климата. С 1975 года все виды кактусов включены в Приложение II CITES, а некоторые (в частности, лофофора) — в Приложение I, что ограничивает международную торговлю. В ряде стран (США, Мексика, Перу) действуют национальные законы, запрещающие вывоз диких кактусов.
¶Интересные факты
- Сагуаро (Carnegiea gigantea) — один из крупнейших кактусов: достигает 12–15 м в высоту и весит до нескольких тонн.
- Растут кактусы очень медленно: сагуаро за первые 10 лет вырастает всего на 2–3 см.
- Литопсы и аргиродермы внешне неотличимы от камней — это не кактусы, а представители семейства аизовых, демонстрирующие конвергентную эволюцию.
- Некоторые виды кактусов доживают до 200 лет и более.
Источники:
- Ботаника: учебник / под ред. А. К. Тимонина. — М.: Академия, 2006.
- Барыкин В. Д. Семейство кактусовые (Cactaceae) // Ботанический журнал. — 2001.
- Anderson, E. F. The Cactus Family. — Portland: Timber Press, 2001.
- Новиков В. С., Киселёва И. А. Суккуленты: растения-сокровищницы. — М.: Кладезь-Букс, 2004.