Kaktusar absorberar och lagrar koldioxid på natten och väntar sedan till dagtid för att slutföra ljusberoende reaktioner. Bild av DGustafson.

Har du någonsin tänkt på hur mycket vatten du behöver på en dag? Eller hur mycket vatten växterna i en trädgård behöver? De flesta människor måste dricka minst en halv gallon vatten på en dag för att hålla sig friska. Det är ungefär fyra gallon vatten på en vecka. Vissa växter behöver ännu mer än så. Människor och många växter, inklusive de frukter och grönsaker som vi äter, behöver mycket vatten varje dag. Att gå månader utan vatten verkar omöjligt.

Vissa växter har dock anpassat sig till just detta. Vissa kaktusar kan till exempel överleva i månader utan regn. De trivs i många öknar runt om i världen i varma, torra förhållanden.

Vad är en kaktus?

Saguaro är väl anpassade för att överleva under långa, torra, varma sommarsäsonger. Bild av Miwasatoshi.

Kaktusar (plural för kaktus) är en typ av saftiga växter. Suckulenter har ett svampliknande inre som lagrar mycket vatten. Det finns också en mycket tjock, vaxartad epidermis som täcker växtens utsida. Epidermis kommer från två ord: ”epi” betyder täckande och ”dermis” betyder hud.

Sukkulenter har vanligtvis inte normala blad som träd. Istället är det taggarna på en kaktus som är deras blad. Till skillnad från trädens blad som gör fotosyntes har taggarna blivit hårda och vassa för att skydda sig mot djur. Kaktusar fotosyntetiserar i epidermis vilket är anledningen till att hela växten ser grön ut.

Livet utan vatten

När det regnar i öknen tar kaktusar snabbt upp stora mängder vatten genom sina rötter. Insidan av en kaktus är som en svamp, så den kan hålla massor av vatten. Faktum är att vissa saguarokaktusar kan hålla upp till 907 kilo vatten. Kaktusarna överlever på detta vatten under torra perioder utan regn.

Kaktusar lever i månader utan vatten eftersom de behöver mycket små mängder vatten för att göra fotosyntes. Växter förlorar mycket vatten när de öppnar sina klyvöppningar för att få in koldioxid för fotosyntesen, särskilt i varma, torra öknar. Kaktusar förlorar mindre vatten genom att bara öppna sina klyvöppningar på natten. Natten är svalare och inte lika torr vilket innebär att mindre vatten avdunstar från växten.

Den mesta koldioxiden kommer in i växterna genom klyvöppningar som är små öppningar som bevakas av celler. De flesta klyvöppningar finns i växternas blad. Klicka för mer information.

Att andas på natten

Även om kaktusar får den koldioxid de behöver på natten behöver fotosyntesen fortfarande solljuset. Kaktusar lagrar koldioxiden som de tar in under natten i sina celler i form av en kemikalie som kallas äppelsyra.

I CAM-växter samlas koldioxid endast in på natten, när klyvöppningarna öppnas. Klicka för mer information.

Under dagen omvandlas äppelsyran tillbaka till koldioxid. När solen skiner kan ljusreaktionerna skapa energi för Calvincykeln och koldioxiden kan omvandlas till sockerarter. Denna typ av fotosyntes är känd som Crassulacean Acid Metabolism på grund av lagringen av koldioxid på natten som en syra.

När biologer fortsätter att studera fotosyntesen i växter lär de sig att fler växter än bara kaktusar använder CAM. Vissa växter kan till exempel slå på och stänga av CAM. Några vattenväxter använder till och med CAM-fotosyntes. CAM-växter finns över hela världen och visar på en viktig anpassning av växter till sin miljö när antingen vatten eller koldioxid är en bristvara.

Bilder via Wikimedia Commons. Bild på isväxt av Frank Vincentz.
Tvärsnitt av blad och ljus/mörkercykel av Sabine Deviche.