Cactitele absorb și stochează dioxidul de carbon pe timp de noapte, apoi așteaptă până în timpul zilei pentru a finaliza reacțiile dependente de lumină. Imagine realizată de DGustafson.
V-ați gândit vreodată de câtă apă aveți nevoie într-o zi? Sau de câtă apă au nevoie plantele dintr-o grădină? Majoritatea oamenilor trebuie să bea cel puțin o jumătate de galon de apă într-o zi pentru a rămâne sănătoși. Asta înseamnă în jur de patru galoane de apă într-o săptămână. Unele plante au nevoie chiar mai mult decât atât. Oamenii și o mulțime de plante, inclusiv fructele și legumele pe care le consumăm, au nevoie de multă apă în fiecare zi. Să stai luni întregi fără apă pare imposibil.
Cu toate acestea, unele plante s-au adaptat pentru a face exact acest lucru. De exemplu, unii cactuși pot supraviețui luni întregi fără ploaie. Aceștia se dezvoltă în multe deșerturi din întreaga lume, în condiții de căldură și uscăciune.
Ce este un cactus?
Saguaro sunt bine adaptați pentru a supraviețui în sezoanele lungi, uscate și fierbinți de vară. Imagine de Miwasatoshi.
Cacti (plural pentru cactus) sunt un tip de plante suculente. Suculentele au un interior asemănător unui burete care stochează multă apă. Există, de asemenea, o epidermă foarte groasă și ceroasă care acoperă partea exterioară a plantei. Epidermă provine din două cuvinte: „epi” înseamnă înveliș și „dermis” înseamnă piele.
Suculentele nu au, de obicei, frunze normale, ca arborii. În schimb, spinii de pe un cactus sunt frunzele lor. Spre deosebire de frunzele copacilor care fac fotosinteză, spinii au devenit tari și ascuțiți pentru a se proteja de animale. Cactușii fac fotosinteza în epidermă, motiv pentru care întreaga plantă are un aspect verde.
Viața fără apă
Când plouă în deșert, cactușii absorb rapid cantități mari de apă prin rădăcinile lor. Interiorul unui cactus este ca un burete, așa că poate reține o tonă de apă. De fapt, unii cactuși saguaro pot reține până la 907 kilograme (2.000 de lire sterline) de apă. Cactușii supraviețuiesc cu ajutorul acestei ape în timpul perioadelor secetoase fără ploaie.
Cactușii trăiesc luni întregi fără apă, deoarece au nevoie de cantități foarte mici de apă pentru a face fotosinteză. Plantele pierd foarte multă apă atunci când își deschid stomatele pentru a obține dioxid de carbon pentru fotosinteză, în special în deșerturile calde și uscate. Cactușii pierd mai puțină apă dacă își deschid stomatele doar noaptea. Noaptea este mai răcoroasă și nu la fel de uscată, ceea ce înseamnă că se va evapora mai puțină apă din plantă.
Cel mai mult dioxid de carbon intră în plante prin stomate, care sunt deschideri mici, păzite de celule. Cele mai multe stomate se găsesc în frunzele plantelor. Faceți clic pentru mai multe detalii.
Respiră noaptea
Chiar dacă cactușii obțin dioxidul de carbon de care au nevoie pe timp de noapte, fotosinteza are totuși nevoie de lumina soarelui. Cactușii stochează dioxidul de carbon pe care îl absorb în timpul nopții în celulele lor, sub forma unei substanțe chimice numite acid malic.
La plantele CAM, dioxidul de carbon este colectat doar noaptea, când stomatele se deschid. Click pentru mai multe detalii.
În timpul zilei, acidul malic este transformat înapoi în dioxid de carbon. Când soarele strălucește, reacțiile luminoase pot crea energie pentru ciclul Calvin, iar dioxidul de carbon poate fi transformat în zaharuri. Acest tip de fotosinteză este cunoscut sub numele de Metabolism Acid Crassulacean din cauza stocării dioxidului de carbon pe timp de noapte sub formă de acid.
Cum biologii continuă să studieze fotosinteza la plante, ei află că mai multe plante decât cactușii folosesc CAM. De exemplu, unele plante pot activa și dezactiva CAM. Câteva plante acvatice folosesc chiar și fotosinteza CAM. Plantele CAM sunt întâlnite în întreaga lume și demonstrează o adaptare importantă a plantelor la mediul lor atunci când fie apa, fie dioxidul de carbon este în lipsă.
Imagini via Wikimedia Commons. Imagine cu planta de gheață de Frank Vincentz.
Secțiune transversală a frunzelor și Ciclul lumină/întuneric de Sabine Deviche.
.