Большинство кактусовых — стеблевые суккуленты с полностью редуцированными листьями. На снимке — десятиметровая Карнегия гигантская (Carnegiea gigantea), США
Суккуле́нты (от лат.succus — «сок»[1], лат.succulentus — «сочный») — растения, обладающие специальными тканями для накопления воды. Обычно они произрастают в засушливых регионах.
Растения, объединяемые под термином «суккуленты», не связаны общим происхождением; их схожие черты обусловлены сходными условиями обитания. Суккуленты встречаются даже среди таких семейств, как ароидные (например, замиокулькас), бромелиевые (диккия) и виноградовые (циссус четырёхугольный).
Гастерия (слева) и алоэ — розеточные листовые суккулентыСтеблевые суккуленты
Сохраняют влагу в утолщённом, часто ребристом, стебле. Листья, как правило, мелкие или редуцировались в колючки. К стеблевым суккулентам относится большинство кактусовых, многие виды молочая.
Отличаются сильным развитием водозапасающей ткани в коре и сердцевине стебля. Стеблевыми суккулентами является большинство представителей семейства Кактусовые (Opuntia, Cereus и др.), характерного для американских пустынь, и семейства Молочайные из засушливых областей Африки. Кактусовые имеют разнообразные по форме и размерам сочные зеленые безлистные стебли, покрытые колючками и (или) волосками, которые защищают растения от поедания животными и способствуют конденсации влаги. Стенки эпидермиса стеблей утолщены, покрыты толстым слоем кутикулы. Ребристая поверхность способствует равномерному распределению света и тени. Устьица погружены в гиподерму. Днем они закрыты, и транспирация исчезающе мала. Расход воды очень медленный, так как клеточный сок наряду с органическими кислотами и сахарами содержит гель, который может набухать и тем самым удерживать воду.
Листовые суккуленты
Сохраняют влагу в толстых листьях. К листовым суккулентам относятся представители родов алоэ, литопс, хавортия, эчеверия. В России на сухих песчаных прогреваемых местообитаниях встречаются листовые суккуленты семейства Толстянковые: несколько видов рода очиток (Sedum) и молодило (Sempervivum).
Адаптационные приспособления у суккулентов
Естественная среда обитания суккулентов Adromischus marianiae, Crassula deceptor и представителя рода Конофитум (Conophytum)
Листья имеют округлую форму, что снижает площадь испаряющей поверхности.
Листья собраны в розетку, стебель редуцирован.
Уменьшено количество дыхательных устьиц, через которые происходит основное испарение воды.
Листья редуцированы в колючки или отсутствуют, фотосинтез происходит в стебле, имеющем цилиндрическую или шаровидную форму для уменьшения площади поверхности
CAM-фотосинтез: днём устьица закрыты, газообмен происходит ночью, когда температура ниже, а влажность больше.
В засушливый период надземные части растения отмирают и отрастают заново при появлении влаги.
Разрезанный лист алоэ. Некоторые суккуленты могут выдерживать многомесячные засухи, накапливая воду в листьях и стеблях
Очиток — полусуккулентное растение со слегка утолщёнными листьями
Приспособление у суккулентов для хранения влаги
Толстые, наполненные влагой листья или стебли.
Ребристый стебель. При появлении большого количества влаги после дождя складки распрямятся, в результате чего растение не лопается от избытка жидкости.
Приспособление у суккулентов для получения влаги
Источники влаги для суккулентов пустынных областей:
Пушок на поверхности растения конденсирует влагу из воздуха.
Гидатоды — специализированные структуры для выделения избыточной воды. У крассул, приспособленных к засушливым условиям, гидатоды выполняют дополнительную функцию — они способны поглощать воду напрямую с поверхности листьев. Это позволяет им выживать в засушливых регионах, где осадки редки, но растения регулярно покрываются росой или туманом[2].
Предохранение от солнечных ожогов и перегрева
Эпикутикулярный воск: уменьшении смачивания поверхности и потери влаги. Другие функции включают отражение ультрафиолетового света, помощь в формировании гидрофобной и самоочищающейся поверхности, и препятствие наползанию насекомых.
Светлая окраска листьев. Эчеверии имеют голубовато-зелёную окраску, аргиродермы — почти белую.
Ткани, подверженные солнечной радиации, вырабатывают защитные пигменты красного или коричневого цвета.
Эпидермальное окно: структура листа некоторых суккулентов состоящая из полупрозрачной области через которую свет проникает на внутреннюю часть фотосинтезирующей поверхности, где происходит фотосинтез. Позволяет большей части растения оставаться под поверхностью почвы, где оно защищено от высыхания ветром и жарой, при этом оптимизируя поглощение света. Примеры: литопс, фенестрария, фрития, хавортия.
Приспособление для защиты от животных
Сок многих растений ядовит.
Шипы и колючки.
Мимикрия. Некоторые растения похожи на окружающие их камни. Примеры: литопс, псевдолитос, титанопсис. Края листьев фаукарии покрыты мягкими шипами с загнутыми концами, что делает верхнюю пару листьев похожей на раскрытую пасть.
Лист — в ботанике вегетативный орган растения, основными функциями которого является фотосинтез, газообмен и транспирация. Для этой цели лист, как правило, имеет пластинчатую структуру, чтобы дать клеткам, содержащим в хлоропластах специализированный пигмент хлорофилл, доступ к солнечному свету. Лист также является органом дыхания, испарения и гуттации растения. Листья могут задерживать в себе воду и питательные вещества, а у некоторых растений выполняют и другие функции.
Эхеверия, также Эчеверия , — род суккулентных растений семейства толстянковые.
Ка́ктусовые — семейство многолетних цветковых растений порядка Гвоздичноцветные, включает около 127 родов и около 1750 видов, обитающих преимущественно в засушливых областях, включая одну из самых сухих пустынь мира — пустыню Атакама.
Аи́зовые, или Аизоо́новые — семейство цветковых растений, порядка Гвоздичноцветные (Caryophyllales).
Ксерофи́ты — растения сухих мест обитания, способные переносить продолжительную засуху («засухоустойчивые») и воздействие высоких температур («жароустойчивые»).
Ало́э — род суккулентных растений семейства Асфоделовые (Asphodelaceae) подсемейства Асфоделовые (Asphodeloideae), содержащий более 550 видов, распространённых в Африке и на Аравийском полуострове. Ранее род Алоэ относили к семействам Алоевые (Aloaceae) и Ксанторреевые (Xanthorrhoeaceae)
По́чка — в ботанике побег на ранней стадии развития. Их изучает наука — морфология растений.
Побе́г — один из основных вегетативных органов высших растений, состоящий из стебля с расположенными на нём листьями и почками.
«Плач растений» — образное название выделения водянистого сока из древесины растений при их повреждении, например, при просверливании отверстий в стволе или при отрезании ветвей или целого стебля. В последнем случае сок выделяется из оставшегося в почве пенька. В отличие от сока плодов растений, жидкость, вытекающую из поврежденных стеблей растений называют па́сокой.
Гигрофи́ты — растения, обитающие в местах с высокой влажностью воздуха и (или) почвы. Категория гигрофитов выделяется на основе особенностей физиологии и морфологии растений; наиболее характерный признак гигрофитов — отсутствие приспособлений, ограничивающих расходование влаги.
Толстянковые — семейство суккулентных двудольных растений из порядка Камнеломкоцветные, характеризующихся сочными листьями и уникальной формой фотосинтеза, известной как CAM-фотосинтез.
Гастерия — род суккулентных растений трибы Алоевых подсемейства Асфоделовые (Asphodelaceae), содержащий около 26 видов.
Листосте́бельные мхи, или бри́евые мхи, или брио́псиды — класс мхов. В отличие от других моховидных, тело гаметофита листостебельных мхов расчленено на стебель и листья.
Таксономия семейства Кактусовые по Баккебергу (1958) — таксономическая система классификации растений семейства Кактусовые, разработанная немецким ботаником Куртом Баккебергом, опубликованная в шеститомной сводке «Die Cactaceae: Handbuch der Kakteenkunde veröffentlicht» (1958—1962) и содержащая признаки, на основе которых кактусовые объединяются в подсемейства, трибы, подтрибы, группы, виды и разновидности.
CAM-фотоси́нтез (англ. crassulacean acid metabolism (CAM), «кисло́тный метаболи́зм толстя́нковых» или «метаболи́зм углеро́да по ти́пу толстя́нковых») — метаболический путь связывания углерода, позволяющий растению фиксировать и запасать углекислый газ в форме четырёхуглеродной кислоты в течение ночи, а затем использовать его для синтеза трёхуглеродного сахара в течение дня. В то время как большинство растений поглощают CO2 в течение светового дня, в ходе полного цикла CAM-фотосинтеза днём устьица растения остаются закрытыми, чтобы уменьшить транспирацию, но открываются ночью, позволяя углекислому газу диффундировать в клетки листа. Здесь CO2 реагирует с фосфоенолпируватом (ФЕП) под действием фермента ФЕП-карбоксилаза и связывается в форме четырёхуглеродной кислоты оксалоацетата. Образовавшийся в результате реакции оксалоацетат превращается в малат, который накапливается в вакуолях в течение ночи, что придаёт листьям растения характерный кислый вкус. Днём малат выходит из вакуоли и распадается, а выделившийся CO2 поступает в восстановительный пентозофосфатный цикл. Высвобождаемый CO2 концентрируется вокруг рибулозобисфосфаткарбоксилазы, повышая эффективность работы фермента и подавляя фотодыхание. Данный механизм кислотного обмена впервые был описан у растений семейства толстянковые.
Толстянка мелкоголовчатая — вид суккулентных растений рода Толстянка (Crassula), семейства Толстянковые (Crassulaceae).
Фрития — род суккулентных растений семейства Аизовые (Aizoaceae), произрастающий на территории ЮАР.
Эпидермальное окно — специальная структура листа, состоящая из полупрозрачной области, через которую свет проникает на внутреннюю часть фотосинтезирующей поверхности, где происходит фотосинтез. Полупрозрачная структура может включать эпидермальную ткань, а у некоторых суккулентных растений состоит из нескольких клеточных слоев паренхимы, которые также могут функционировать как запасающая воду ткань. Окно может проявляться в виде большого сплошного пятна, пестрой или сетчатой области или в виде множества мелких пятен. Встречается у некоторых суккулентных растений, произрастающих в засушливом климате, что позволяет большей части растения оставаться под поверхностью почвы, где оно защищено от высушивания ветром и жарой, при этом оптимизируя поглощение света. Многие виды с листовыми окнами произрастают в Южной Африке.
Аллюодия высокая — вид суккулентных растений из рода Аллюодия, семейство Дидиереевые. Родным ареалом этого вида является Южный Мадагаскар. Это дерево растет в основном в биоме пустыни или сухих кустарников.
Рушия — род суккулентных растений семейства Аизовые (Aizoaceae), произрастающий на территории Южной Африки. Растения рода Рушия являются одними из самых ярких и разнообразных представителей суккулентов в семействе Аизовые.
Эта страница основана на статье Википедии. Текст доступен на условиях лицензии CC BY-SA 4.0; могут применяться дополнительные условия. Изображения, видео и звуки доступны по их собственным лицензиям.
Адромискус Купера — семейство Толстянковые
Агава Парри — семейство Агавовые
Алоэ — семейство Асфоделовые
Аллюодия высокая — семейство Дидиереевые
Анакампсерос руфесценс — семейство Анакампсеровые
Крестовник Роули — семейство Астровые
Ксеросициос — семейство Тыквенные.
Мезембриантемум хрустальный — семейство Айзовые
Молочай крупнорогий — семейство Молочайные
Орбея пёстрая — семейство Кутровые
Пеперомия снежная — семейство Перцевые
Эхинопсис хамецереус — семейство Кактусовые
