Вопрос ботаникам о возможности кактусов усваивать воду колючками или пухом.

[Evgi]

Волоски, да и иглы (по крайней мере,наружные их слои у некоторых видов) гигроскопичны. Задерживают ночную влагу, в том числе и испаренную через устьица. В жаркое время дня создается приповерхностный слой с повышенной влажностью, что уменьшает потери влаги. Не только через устьица идет потеря влаги вообще-то. У других видов уменьшение внеустьичных потерь-за счет кутикулы и воскоподобных веществ. Как раз к этому можно отнести и более опушенные верхушки многих видов-защищены растущие участки, с не развитой в полной мере кутикулой и с более тонкостенной эпидермой, чем нижележащие. Нельзя, конечно с универсальной меркой ко всем - где-то другие нюансы, в т. ч. неиспользуемое "наследие предков" и т. п.
PS ботаник, правда в области достаточно специфичной.

[Aktis]

Самая важная функция трихом кактусовых: защита стебля, меристем от перегрева.
Поэтому трихомы покрывают стебель многих бесколючковых астрофитумов - так называемый "крап".
Трихомы густо покрывают верхушки некоторых кактусовых - защита верхушечных меристем, где ещё слабо развита кутикула. Трихомы расположены на ареолах - защита меристем.

1.Белые трихомы отражают солнечный свет.
2. Так как в трихомах с возрастом быстро отмирает протопласт (живое содержимое клетки), то трихомы накапливают воздух, тем самым это дополнительная защита стебля, меристем. Создаётся локальный микроклимат. Во время перепада температуры окружающей среды, ночной транспирации, трихомы задерживают влагу и днём также создаётся локальный микроклимат, что способствует защите кактусов от перегрева.
3. Колючки кактусовых - это механическая защита от животных, насекомых, это защита стебля, меристем от перегрева.


Что касается воздушных корней некоторых эпифитных кактусов, то надо посмотреть их анатомию. Пару лет назад у меня студентка выполняла дипломную работу по сравнительной анатомии воздушных корней некоторых растений: Ficus binnedijkii, Phalaenopsis hybr., Phillodendron scandens. Представители трёх разных семейств, интересная анатомия воздушных корней и после изучения анатомических особенностей понятно какие функции выполняют эти корни.
Через пару месяцев у меня будут продолжать исследования по сравнительной анатомии воздушных корней разных растений. Заменю некоторые ароидные на эпифитные кактусовые, если они ещё остались в оранжерее.

[vlani]

Самая важная функция трихом кактусовых: защита стебля, меристем от перегрева.

Пропущено слово "некоторых" - некоторых кактусовых. Для подавляющего числа видов это явно неверно.

[Aktis]

Пропущено слово "некоторых" - некоторых кактусовых. Для подавляющего числа видов это явно неверно.

Я бы добавил слово "для многих", а не "некоторых".
У многих таксонов кактусовых в ареолах есть трихомы. Даже у "нудальных" астрофитумов в ареолах есть трихомы, видимо необходимые для защиты меристемы ареолы.

[kynik]

оздушные корни "живут" за счет влаги стебля, пока не достигнут источника воды,
после чего становятся "обычными" - это так. Но в процессе роста никакой воды они из воздуха не поглощают.

«У эпифитных кактусов (Epiphyllum, Zygocactus, Rhipsalis) корни развиваются и на стеблях. Их называют воздушными или придаточными. Функция этих корней — улавливание влаги из воздуха и прикрепление к стволам деревьев» Удалова, Вьюгина «В мире кактусов»
«Эпифитные кактусы имеют уже настоящие, воздушные корни, которые появляются у них вдоль всего стебля и выполняют всасывающую и прикрепительную роль.
Особенно много их образуется при выращивании растений в условиях влажной оранжереи, где они абсорбируют влагу непосредственно из воздуха.» Грунт и особенности корневой системы кактусов Ю.А Митрофанов.

Если волоски уменьшают транспирацию, то нудальные формы астрофитумов должны терять больше воды, чем формы с крапом, на глаз это не определишь, нужны точные измерения. У вас есть результаты таких измерений? При этом есть экспериментальная работа первой трети прошлого века (и даже на русском) из которой следует, что волоски как способ уменьшить транспирацию так себе.
Волоски защищают от перегрева. Ладно, согласен. Насколько эффективно? При какой температуре получают термический ожог нудальные формы астрофитумов, а при какой — формы с крапом?

Волоски, да и иглы (по крайней мере,наружные их слои у некоторых видов) гигроскопичны.

А вот Д.Семенов с соавторами определил, что колючки кактусов за небольшим исключением гидрофобны: «Наиболее гидрофильны – бумаговидные колючки, несколько гидрофобнее - игольчатые и крючковидные, еще более гидрофобнее - волосовидные и ворсинки ареол. Перистые колючки наиболее гидрофобны.»

[Исабель Шплиттер]

При какой температуре получают термический ожог нудальные формы астрофитумов, а при какой — формы с крапом?

Когда они растут в природе на расстоянии нескольких десятков см, нудальные обгорают при тех температурах, при которых не обгорают "крапчатые".

Не только через устьица идет потеря влаги вообще-то.

Потеря воды через кутикулу у кактусов мизерная.

[kaktuss72]

Я думаю, что поглощение влаги колючками или пухом в ареолах должно быть невозможным. Если бы так было, наверное ткань кактуса могла бы быть заражена грибками, которые часто бывают как раз в области ареол. Или в природе не бывает грибковых поражений ареол, других участков стебля ?
...или я ерунду спросил ?)

[vbokser]

Волоски, да и иглы (по крайней мере,наружные их слои у некоторых видов) гигроскопичны.

Наконец-то я услышал то, что давно здесь ждал. Все остальные разговоры лишь подтверждают устойчивость в народе синдрома Даннинга-Крюгера.
Колючки кактусов - это не куски проволоки, плотной и однородной, как многим представляется, а "веревки", "канаты" самого разнообразного плетения, часто удивительно красивого и сложного. (Я видел когда-то в С&SJ US большую серию микрофотографий колючек под эл.сканирующим микроскопом, сделанных, кажется, Мозесом.- в советские годы во время редких командировок в Москву всегда старался выбраться в библиотеку ВАСХНИЛ и пролистывал там сотни и тысячи страниц литературы о кактусах). Помежутки между этими волокнами - это тончайшие капилляры, по которым, благодаря разнице давлений, вода может всасываться и перемещаться к ареолам. А колючки кактусов, в сущности, это пучки капилляров.
Позднее, получив кратковременный доступ к SEM в ИркГУ, сам сделал несколько снимков колючек турбиникарпусов, пытаясь понять некоторые их механизмы, описанные в чещской статье о геофитных турбиникарпусах. Кажется, я здесь уже об этом когда-то рассказывал. И уж, во всяком случае, с Д.В. Семеновым мы об этом точно говорили при подготовке к печати "Ареолы".

[Evgi]

Как раз турбиникарпусы - пример в самую точку.Тут не надо быть ботаником, а просто достаточно иметь турбиникарпус типа макрохеле и поливать его иногда не через поддон)) Именно впитывают,как губка. Затем, при испарении создается область более влажного воздуха вокруг. Опушение верхушек, к примеру, некоторых маммилярий - точно не отталкивает воду. Для этого тоже не нужны ссылки на труды какого-либо века - просто проверить самому.
Плюс отражение света, плюс самозатенение -из таких кирпичиков все и складывается... Опять же - видовые/родовые особенности никто не отменяет.
Есть и трудносмачиваемые колючки-но наверняка это компенсируется - например светлым цветом этих колючек или еще чем-то(кутикула мощная...). Нудальные формы тут могут не проиграть за счет кутикулы, ее мощности, состава... Нудальные экземпляры, которые не "озаботились" этим -не выживут и потомства оставят. Разве что на подоконнике))
Про грибки - это к фитопатологам. Но там же не болото создается, да и как раз препятствует опушение проникновению спор.

[Исабель Шплиттер]

А колючки кактусов, в сущности, это пучки капилляров.

Как раз это утверждение – иллюзия, миф, а может быть, добросовестное заблуждение. Примерно как в цирке: иллюзионист «распиливает» свою ассистентку. Ну, ведь распиливает же?
Да, в американском журнале 1983 года Мозес опубликовал статью об ареолах и колючках кактусов, где привел снимок зрелой колючки в поперечном разрезе. На нем видны крупные клетки эпидермиса с заметно утолщенными стенками, окружающие плотно «упакованные» внутренние клетки с толстенными стенками. Поскольку все эти клетки мертвые, то кроме стенок от них ничего не осталось. Поэтому и кажутся они по снимку своего рода трубками. Но только кажутся!
На самом деле под эпидермисом колючек расположена склеренхима. Она представляет собой удлиненные клетки (0,3-0,5 мм) с утолщенными стенками. Это не трубки – это по сути мелкие замкнутые пустотелые «сосуды». Видели деревянные зубочистки? Представьте теперь, что они имеют внутри очень маленькую по толщине полость. Вот примерно так выглядит склеренхима. Теперь соберите несколько десятков таких зубочисток в «сноп», свяжите и поставьте на стол. Возьмите примерно такой же «сноп» и поставьте на уже стоящий так, чтобы нижние концы зубочисток заходили между верхними концами зубочисток нижнего «снопа». И так далее, постепенно уменьшая кол-во зубочисток в последующих «снопах». Сколько таких «снопов» поместится в колючке длиной, скажем, два с лишним сантиметра? Один калькулятор знает.
Представили? Отлично! Теперь понятно, что «пучков» капилляров в колючках нет.

благодаря разнице давлений, вода может всасываться и перемещаться к ареолам.

Почему все ярые сторонники поглощения воды колючками рассматривают только «разницу давлений» между смоченной колючкой и растением, забывая об окружающей растения атмосфере?
Почему у кактусов все «подчинено» задаче «сделать» растение практически закрытой системой днем, а после длительной засухи – и ночью тоже: редукция листьев, погруженные устьица, сильно кутинизированная эпидерма, раскрытие устьиц в темное время суток и прекращение их раскрытия даже по ночам после примерно 60 дней засухи. А все потому, что «разница давлений» в системе растение – атмосфера всегда «в пользу» атмосферы, за исключением часов с туманом.
А тут, понимаете ли, во многих местах в растение «воткнуты» «пучки капилляров», свободно открытые снаружи в атмосферу, внутри – во влажную ткань кактуса. И когда снаружи на эти «пучки» попадает вода, она, «значить», идет в стебель. А когда ее снаружи нет? Когда снаружи жара и солнце – день чудесный? Что удержит воду от перемещения из кактуса наружу по «пучкам капилляров», тем более что «разница давлений» этому яро способствует, а капиллярам совершенно фиолетово, куда воду проводить: трубки – они и есть трубки, что с них взять?
И никакое опушение, как и цвет колючек, в таких условиях воду не удержит: у большинства кактусов колючки возвышаются над ареолярным опушением, как труба ТЭЦ над ее же зданиями.
Поэтому физиологи с очень большой осторожностью говорят о поглощении воды колючками, прекрасно понимая всю сложность этой проблемы (они синдромом Даннинга-Крюгера не страдают).

Или в природе не бывает грибковых поражений ареол, других участков стебля ?

Бывает, куда ж от них денешься?

[kaktuss72]

Познание чего-либо как качели - то вверх в одну сторону, к утверждению "да, точно, я так и думал", то в другую сторону, но тоже вверх "ага ... так вот оно что на самом деле!" (phil_25)
А между этими подъёмами познания - падение вниз, к сомнениям и началу нового поиска)

Но чем-то же всё-таки кактусы впитывают влагу из воздуха ! Когда весной воздух насыщается влагой от тающего снега, дождей или туманов, то дегидратированные растения в зимовнике словно напиваются, полнеют, частично восстанавливают тургор.

Их эпидермис непростая штука. Наверное посложнее колючек с пухом ?) Сдаётся мне, что ведя разговор о второстепенном, мы упускаем нечто более важное ...

[balanovskiy]

Но чем-то же всё-таки кактусы впитывают влагу из воздуха ! Когда весной воздух насыщается влагой от тающего снега, дождей или туманов, то дегидратированные растения в зимовнике словно напиваются, полнеют, частично восстанавливают тургор.

Насыщение почвы влагой из влажного воздуха не рассматривается?

[Belg]

Когда весной воздух насыщается влагой от тающего снега, дождей или туманов, то дегидратированные растения в зимовнике словно напиваются, полнеют, частично восстанавливают тургор.

Не касаясь природы (в ней всё совсем иначе), Роман, скажи, от чего вдруг в зимниках весной воздух насыщается влагой ?
Одно дело, что мы видим, что по весне растения пробуждаются...примером могут служить появление новых-пробивающихся колючек и зеленеющих макушек...
Но, если Вы будете продолжать не поливать свои растения после сухой зимовки и далее...разве они наполнятся?.. от чего?.. Да я даже часто замечал, что и опрыскивания не дают такого положительного результата, как первый весенний полив, который они уже ждут...ждут и их ждущие корешки.

Правильно тут, как-то подметил, по-моему Олег Лагутин: - а кто изучал происхождение родов ?!

Моё мнение такое-же, что колючки и пух - не пособники передачи воды кактусу. Но, за счёт влажности или погодных условий, оные могут по-разному развиваться, типа - длины и т.п. (имхо)

[Aktis]

Колючки кактусов - это не куски проволоки, плотной и однородной, как многим представляется, а "веревки", "канаты" самого разнообразного плетения, часто удивительно красивого и сложного.

Очень надеюсь, что многие из читающих эту ветку помнят про клеточную теорию строения организмов
Колючки кактусовых - не исключение. А клеточная оболочка растительных клеток имеет целый целлюлозный каркас, который представляет собой систему фибрилл: макрофибриллы, микрофибриллы, субъединицы микрофибрилл.
Эти фибриллы на микрофотографиях, полученных с помощью электронных микроскопов, напоминают переплетения нитей текстильной ткани. Ну и т.д.
А также напомню, кто забыл: клеточные оболочки растительных клеток имеют плазмодесмы (тонкие каналы)- это важная физиологическая особенность. Эти тонкие каналы хорошо видны при изучении клеток с помощью сканирующего электронного микроскопа. Эти каналы объединяют клетки в единый симпласт. Благодаря этому между клетками возможен регулируемый транспорт веществ.

То, что колючки кактусов могут конденсировать воду - это ещё не значит, что колючки ВСЕХ кактусовых способны доставить воду в стебель и тем самым поддержать тургор всех клеток. Для доказательства необходимы серьёзные научные исследования. Если есть такие, то будем благодарны за ссылку.
Я помню (давно это было, кажется в начале 80-хх гг.), когда в одной из книг Удаловой прочитал о том, что основной орган водоснабжения у дискокактусов - это колючки...А вот откуда такое утверждение - не знаю.

А пока есть серьёзные сомнения в отношении некоторых колючек кактусовых. И особенно тех колючек, которые имеют очень твёрдую склеренхиму.
Колючки турбиникарпусов, Navajoa и т.п. - это отдельная тема...

Естественно, я полностью не отрицаю возможности некоторых колючек кактусовых в сборе и транспортировки воды. Эта тема ещё будет изучена исследователями.

[kaktuss72]

Олег, Игорь - возможно почва незначительно насыщается парами влажного воздуха, ведь она очень рыхлая, воздухопроницаемая. Конечно, с увеличением градуса дневных температур, неполив растений приведёт в конечном результате к их гибели, это бесспорно.

Игорь - зимовник не герметическая камера с искусственным климатом) У меня так и сейчас все окна открыты, а на улице туман. Вот тебе и влага)

А в теплицах посмотрите во время зимовки - сколько влаги стекает по внутренней поверхности крыши ? Конечно, часть от продолжающей высыхать почвы в горшках, но никто не будет оспаривать то, что и сами растения теряют влагу - испаряют её через эпидермис (это очевидно).
Вот то, чем они её испаряют, они её наверное и впитывают !
Это основной "обменник" влаги в теле кактуса кроме собственно корней.
А колючки, там пух, прочее - это уже вспомогательные органы водообмена, да и то, в зависимости от рода и вида кактуса.