Kaktusser absorberer og lagrer kuldioxid om natten og venter derefter til om dagen med at gennemføre lysafhængige reaktioner. Billede af DGustafson.
Har du nogensinde tænkt over, hvor meget vand du har brug for i løbet af en dag? Eller hvor meget vand planterne i en have har brug for? De fleste mennesker skal drikke mindst en halv gallon vand om dagen for at forblive sunde. Det svarer til omkring fire gallon vand på en uge. Nogle planter har brug for endnu mere end det. Mennesker og en masse planter, herunder de frugter og grøntsager, som vi spiser, har brug for masser af vand hver dag. Det virker umuligt at gå flere måneder uden vand.
Men nogle planter har tilpasset sig til netop dette. For eksempel kan nogle kaktusser overleve i måneder uden regn. De trives i mange ørkener rundt om i verden under varme, tørre forhold.
Hvad er en kaktus?
Saguaro er godt tilpasset til at overleve i lange, tørre, varme sommersæsoner. Billede af Miwasatoshi.
Kaktusser (flertal for kaktus) er en type sukkulent plante. Sukkulenter har et svampelignende indre, der lagrer meget vand. Der er også en meget tyk, voksagtig overhud, der dækker plantens yderside. Epidermis kommer af to ord: “epi” betyder dække og “dermis” betyder hud.
Sukkulenter har normalt ikke normale blade som træer. I stedet er tornene på en kaktus deres blade. I modsætning til træernes blade, der laver fotosyntese, er piggene blevet hårde og skarpe for at beskytte sig mod dyr. Kaktusser laver fotosyntese i epidermis, hvilket er grunden til, at hele planten ser grøn ud.
Liv uden vand
Når det regner i ørkenen, optager kaktusser hurtigt store mængder vand gennem deres rødder. Indersiden af en kaktus er som en svamp, så den kan rumme en masse vand. Faktisk kan nogle saguaro kaktusser rumme op til 907 kg vand. Kaktuserne overlever på dette vand i tørre perioder uden regn.
Kaktusser kan leve i måneder uden vand, fordi de har brug for meget små mængder vand til at lave fotosyntese. Planter mister en masse vand, når de åbner deres spalteåbninger for at få kuldioxid til fotosyntese, især i varme, tørre ørkener. Kaktusser mister mindre vand ved kun at åbne deres spalteåbninger om natten. Natten er køligere og ikke så tør, hvilket betyder, at der fordamper mindre vand fra planten.
Der kommer mest kuldioxid ind i planterne gennem spalteåbninger, som er små åbninger, der bevogtes af celler. De fleste spalteåbninger findes i planternes blade. Klik for flere detaljer.
Atmende om natten
Selv om kaktusser får den kuldioxid, de har brug for om natten, har fotosyntesen stadig brug for sollyset. Kaktusser lagrer den kuldioxid, de optager om natten, i deres celler i form af et kemisk stof kaldet æblesyre.
I CAM-planter opsamles kuldioxid kun om natten, når spalteåbningerne åbnes. Klik for flere detaljer.
I løbet af dagen bliver æblesyren omdannet tilbage til kuldioxid. Når solen skinner, kan lysreaktionerne skabe energi til Calvin-cyklusen, og kuldioxiden kan omdannes til sukkerstoffer. Denne type fotosyntese er kendt som Crassulacean Acid Metabolism på grund af opbevaringen af kuldioxid om natten som en syre.
Da biologer fortsætter med at studere fotosyntese i planter, lærer de, at flere planter end bare kaktusser bruger CAM. For eksempel kan nogle planter slå CAM til og fra. Nogle få vandplanter anvender endda CAM-fotosyntese. CAM-planter findes over hele verden og viser en vigtig tilpasning af planter til deres miljø, når enten vand eller kuldioxid er en mangelvare.
Billeder via Wikimedia Commons. Billede af isplante af Frank Vincentz.
Tværsnit af blade og lys/mørke-cyklus af Sabine Deviche.