Как устроен кактус?
По мере эволюционного развития стебель становился более толстым, а листья подвергались редуцированию. Так, у подсемейства перескиевые имеются вполне нормальные листья, а стебель не утолщен. У подсемейства опунциевые стебель уже более утолщенный, листья сильно редуцированы и наблюдаются только на молодых побегах. У остальных кактусов от листьев не осталось и следа. Функцию фотосинтеза взял на себя стебель кактуса, в клетках которого содержится хлорофилл, при этом активное поглощение углекислоты и выделение кислорода происходит в ночное время. Стебель составлен однородной тканью и служит в основном водозапасающим органом. Внутри стебля любого кактуса от корней до верхушки проходит центральный пучок сосудов. Пучок сосудов, оканчивающийся на верхушке стебля, называется точкой роста (апекс). От центрального пучка отходят боковые сосуды, которые подходят к каждой ареоле, поэтому при нарушении точки роста происходит новый рост на одной из боковых ареол. В природе многие кактусы образуют обильные боковые побеги (Mamillaria prolifera, Lophophora williamsii v. caespitosa), но существуют и те, которые не образуют боковых побегов (рода Ferocactus, Cephalocereus, Melocactus). Кожица стебля (эпидермис) сильно отличается от лиственных растений, имеет значительно меньше устьиц для дыхания и испарения влаги и часто защищена восковым налетом. Стебли кактусов принимают самые различные формы: дисковидные, шаровидные, цилиндрические, колонновидные. У некоторых видов рода Mamillaria часто верхушка раздваивается (дихотомия). У иных кактусов встречается аномальное развитие стебля: монстрозное, когда неправильно образуются боковые побеги, и кристатное, когда точка роста трансформируется в линию.
Стебель большинства кактусов образует ребра или сосочки. Ребра бывают высокими, низкими, широкими и узкими. Обычно они - вертикальные. Ребра в местах расположения ареол имеют утолщения или наросты. Образование наростов и сосочков было дальнейшим шагом в эволюционном развитии. Поэтому род Mamillaria является довольно молодым. У Leuchtenbergia principis сосочки могут достигать длины 12 см. Ребра и сосочки отбрасывают тень на поверхность растения, и поэтому оно не полностью оказывается под палящим солнцем, тем самым предохраняясь от перегрева.
Корни кактусов также претерпели ряд изменений. Кактусы, растущие в пустынных районах, образуют большую сеть поверхностных корней на глубине нескольких сантиметров. Это позволяет впитывать незначительное количество влаги из земли, смоченной туманами и росой. Но время сильных засух топкие корешки отмирают, а из более толстых при благоприятных условиях быстро образуются новые корни. Для других кактусов характерны утолщенные корни с центральным стержневидным корнем, который служит для накапливания питательных веществ и влаги.
Ареолы - это своеобразное, характерное для кактусов место, где развиваются колючки, волоски, ворс, цветки и побеги. У многих кактусов в верхней части ареолы об-разуются цветки и побеги, а в нижней - колючки.
У рода Mamillaria ареолы па ранней стадии развития делятся на две части. Одна часть находится на сосочке, где образуются колючки, а другая часть (аксилла) - между сосочками, где образуются цветки и детки. У рода Coryphantha разъединение ареолы происходит на более поздней стадии, поэтому между двумя частями образуется бороздка. Ареолы бывают покрыты шерстью пли войлоком, который держится у одних кактусов долго, у других быстро опадает и ареолы становятся голыми. В аксиллах также может вырастать шерсть, щетинки или волоски.
Колючки являются лучшим украшением кактуса. Многими учеными доказано, что колючки являются результатом видоизменения листьев. Колючки по типу весьма разнообразны: волосовидные, щетинистые, шиловидные, игловидные и булавовидные. Они могут быть плоскими, гранеными, встречаются и «бумажные». По расположению колючки делятся на центральные и радиальные. Длина колючек варьируется от 1-2 мм до 25 см. Интересным образованием являются глохидии. Они располагаются в ареоле пучком, очень хрупкие, с микроскопическими крючками, которые при малейшем соприкосновении впиваются в кожу и обламываются. Наиболее важной функцией колючек является способность конденсировать влагу и через мельчайшие поры активно всасывать воду. Колючки также, рассеивая свет, защищают растения от палящего солнца и от животных.
Цветки кактусов одиночные, сидящие, обоеполые (но встречаются и исключения: Mamillaria dioica), обычно правильные, с более пли менее развитой цветочной трубкой. Цветочная трубка может быть голой (род Mamillaria), с чешуйками (род Gymnocalycium) мли с волосками, щетинками и колючками (рода Notocactus, Parodia и многих других). Все органы цветка имеют спиралевидное расположение. По своей форме цветки могут быть круглые, колокольчатой формы и трубкообразные. У родов Discocactus, Melocactus и некоторых других цветки образуются из пушистого образования на верхушке растения, называемого цефалий. Цветки кактусов раскрываются в зависимости от вида ночью. утром пли после полудня. На одном растении может быть сразу до 20-30 цветков (у родов Aylostera, Blossfeldia, Rebutia). У рода Mamillaria часто цветки зацветают венчиком. У рода Frailea цветки клейстогамные, т. е. они, часто не раскрываясь, образуют плоды. Самоопыляемые цветки у кактусов встречаются довольно часто.
Плоды кактусов - ягоды. Размер их колеблется я от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Созревание плода в зависимости от рода продолжается от нескольких дней до нескольких месяцев. В одной ягоде бывает от двух-трех до нескольких сотен семян.