Eh bien, le secret réside dans la façon dont cette plante est adaptée pour absorber, stocker et utiliser efficacement l’eau sur une période prolongée.
Alors, où les cactus stockent-ils de l’eau? Principalement, les cactus stockent l’eau dans des cellules de stockage d’eau pliables trouvées dans la tige. Cependant, certains cactus stockent également de l’eau dans leurs racines qui sont modifiées pour remplir cette fonction. Les cellules de stockage d’eau pliables apparaissent comme des trous ou des espaces dans la tige et retiennent l’eau pendant assez longtemps.
De plus, des nervures / cannelures sont présentes, ce qui crée de la place pour la rétention de l’eau. Les nervures / cannelures sont invisibles lorsque le cactus est complètement gonflé mais deviennent visibles lorsque la tige rétrécit.
Comme tout autre être vivant, le cactus a besoin d’eau pour survivre. Cependant, compte tenu des zones où il pousse, l’eau est souvent rare. Pour compenser cela et bien s’adapter aux températures chaudes, cette plante a développé un large éventail de capacités spéciales qui lui permettent de stocker le peu d’eau qu’elle reçoit pendant une période relativement longue. Par exemple, les épines en forme d’aiguilles des cactus sont des feuilles hautement modifiées qui non seulement les protègent des prédateurs, mais aident également à réduire la perte d’eau en limitant le flux d’air près du cactus.
Comment le Cortex du Cactus Est-il Modifié pour Stocker l’Eau?
Au cours de son évolution, le cortex de cactus a subi diverses modifications qui donnent à la plante plus de capacité de stockage d’eau. Le cortex de cactus est divisé en deux sections, à savoir; la région interne de stockage d’eau et la couche photosynthétique externe.
La couche la plus externe est verte, ce qui permet à la plante d’absorber le dioxyde de carbone utilisé dans la photosynthèse même si elle est très différente d’une feuille de plante typique.
La couche la plus interne est succulente et comprend de nombreuses cellules de stockage d’eau pliables qui stockent suffisamment d’eau pour maintenir la plante en bonne santé et hydratée même pendant des périodes de sécheresse prolongées.
Ces cellules ont moins de chloroplastes et une paroi hautement flexible, lignifiée et élastique qui permet au volume et à la forme des cellules de changer rapidement à mesure que l’eau est absorbée ou libérée.
L’avantage sélectif du stockage de l’eau n’est pas seulement ce qui maintient en vie les cellules de stockage d’eau pliables, mais plutôt le fait que l’eau peut facilement être mise à la disposition des cellules photosynthétiques de la plante de cactus.
L’eau est également facilement disponible pour les boutons floraux, les bourgeons axillaires, les fruits en développement et d’autres parties de la plante.
Les cellules de stockage d’eau ont des parois minces et flexibles qui se contractent ou se rétrécissent rapidement lorsque l’eau est transférée dans et hors des cellules. Chez tous les cactus, les parois cellulaires du cortex interne sont minces et très flexibles et peuvent facilement se plier pour éviter les pertes d’eau inutiles.
D’autre part, les cellules qui ont besoin d’eau dans le cactus sont épaisses et plus résistantes au rétrécissement. À mesure que le volume d’eau dans la pousse du cactus diminue, les cellules du cortex interne abandonnent plus d’eau en la transférant à d’autres cellules végétales, minimisant ainsi le stress hydrique et permettant au processus de photosynthèse de se poursuivre.
L’expansion évolutive des tissus pliables de stockage d’eau dans le cortex des plantes peut parfois créer des problèmes à l’épiderme.
Comme les plantes ne produisent des cellules de l’épiderme qu’à l’extrémité des pousses et des racines, une tige succulente qui gonfle après une averse peut limiter la quantité d’eau absorbée.
Mais ce n’est pas le cas pour la plupart des cactus, car ils ont une surface de tige plissée composée de côtes ou de tubercules qui assure une absorption maximale de l’eau.
Quel Rôle Jouent les Cellules de Mucilage dans le Stockage de l’eau chez les Cactus ?
Un aspect surprenant du stockage de l’eau dans une plante de cactus est le rôle des cellules de mucilage. Ces cellules sont communes dans de nombreuses plantes de cactus et sont censées être très adaptatives chez le cactus pour l’aider à retenir plus d’eau.
Des cellules de mucilage sont également présentes dans d’autres plantes. C’est la présence de ces cellules qui rend certaines plantes visqueuses lorsqu’elles sont coupées. Les cellules de mucilage forment un tissu principalement glucidique capable de se lier et de retenir l’eau assez fermement.
Mais avec de l’eau bien maintenue dans les cellules de mucilage, comment cela aide-t-il les autres cellules de la plante de cactus? Eh bien, comme c’est le cas avec le cortex de cactus décrit ci-dessus, les cellules de stockage d’eau pliables doivent toujours fournir de l’eau aux autres cellules végétales et ne pas la garder pour elles pendant que le reste de la plante souffre.
Dans la plupart des cas, la plante de cactus connaît des périodes prolongées de sécheresse; par conséquent, ils devraient être capables de digérer le tissu de mucilage et de libérer de l’eau dans d’autres cellules végétales.
Comment le Système Racinaire du Cactus Est-il Modifié pour Améliorer l’Absorption d’Eau?
Comme ils poussent dans les déserts, vous pourriez être tenté de penser que les cactus poussent des racines plus profondes pour les aider à rechercher un approvisionnement constant en eaux souterraines. Cependant, ce n’est pas le cas.
En général, la plante de cactus développe un vaste système racinaire peu profond qui se trouve juste sous la surface de la terre et peut s’étendre à plusieurs pieds de la plante pour augmenter le taux d’absorption d’eau.
Quand il pleut, le cactus tire plus de racines. Mais, lors de sécheresses prolongées, certaines racines s’assèchent et se détachent de la plante pour conserver l’approvisionnement en eau.
En règle générale, la plante de cactus devient plus hydratée que le sol dans lequel elle pousse et risque parfois de perdre de l’eau au sol. Pour éviter qu’un tel scénario ne se produise, la plante essaie de se déconnecter du sol autant que possible pendant les périodes de sécheresse.
Certains cactus envoyez une racine pivotante longue et forte peu de temps après la germination. La racine pivotante fournit un ancrage solide pour que la plante ne soit pas emportée par les tempêtes de pluie et lui permet également d’exploiter les sols souterrains plus profonds avec plus d’humidité.
Des exemples de cactus qui développent une racine pivotante incluent le saguaro et le géant mexicain cereus. La racine pivotante de Saguaro peut s’étendre jusqu’à 5 pieds dans le sol.
Certains cactus ont des racines succulentes qui stockent la nourriture et l’eau. Un exemple parfait est le Cereus Greggii, communément appelé la reine de la nuit de l’Arizona qui a un système racinaire élargi pesant jusqu’à 27 kilogrammes.
La partie de la racine qui s’agrandit est le tissu du xylème qui stocke l’amidon et l’eau. La plupart des cactus n’ont pas de racines aériennes ou aventureuses car ils ont tendance à augmenter la perte d’eau. Les racines de cactus changent également de caractéristiques à mesure que l’approvisionnement en eau fluctue.
Par exemple, après une averse, les racines déshydratées existantes deviennent plus conductrices de l’eau, et de nouvelles racines se forment rapidement pour aider à absorber le peu d’eau de pluie disponible.
Pendant les périodes de sécheresse, les racines tombent et les racines existantes se déshydratent et se rétrécissent, créant un espace d’air qui empêche l’eau stockée dans les racines de s’échapper vers le sol.
Existe-t-Il D’Autres Traits Utiles Qui Aident le Cactus à Survivre dans les Déserts?
Outre les cellules de stockage d’eau pliables, les cellules de mucilage et un système racinaire spécialisé, les cactus ont également développé une peau cireuse, des épines épineuses et une ouverture et une fermeture inversées des stomates pour réduire le taux de perte d’eau.
En fait, chez certains cactus, les épines épineuses recueillent également l’eau de pluie et la dirigent vers les racines des plantes. Toutes les plantes ont des stomates qui s’ouvrent et se ferment pour collecter le dioxyde de carbone utilisé lors de la photosynthèse.
Les stomates désignent les nombreux petits pores présents à la surface des plantes. Au cours du processus de photosynthèse, les plantes convertissent le dioxyde de carbone collecté en sucres.
Typiquement, les stomates s’ouvrent le jour et se ferment la nuit. Mais, ce processus peut être assez gênant chez les plantes du désert telles que le cactus car beaucoup d’eau s’échappe à travers ces pores chaque fois qu’ils s’ouvrent.
Si une plante essaie de conserver son réservoir d’eau, il peut être risqué d’ouvrir les stomates et de perdre de l’eau. Alors que la plupart des plantes ouvrent leurs stomates pendant la journée, les cactus et autres plantes du désert ouvrent leurs pores la nuit.
Les températures nocturnes plus fraîches, le manque de soleil et la brise calme aident les cactus à retenir beaucoup d’eau pendant le processus. Cependant, le manque de soleil la nuit ne permet pas aux cactus de fabriquer de la nourriture à ce moment-là.
Par conséquent, il stocke le dioxyde de carbone la nuit et se lance dans la photosynthèse le matin lorsque la lumière du soleil est disponible. Même les cactus feuillus tels que le Pereskia ont développé des traits similaires pour faciliter un peu leur vie dans le désert.
Questions connexes
Où les plantes succulentes stocker de l’eau? En règle générale, toutes les plantes succulentes stockent de l’eau dans les tiges, les racines et les feuilles charnues. Tous les cactus sont des plantes succulentes, tout comme d’autres plantes désertiques non cactus telles que l’euphorbe, l’aloès et les éléphants. Cependant, il existe un large éventail d’autres adaptations essentielles pour assurer une absorption et un stockage efficaces de l’eau.
Pourquoi les cactus ont-ils des épines? Les structures en forme d’aiguilles présentes à la surface du cactus sont connues sous le nom d’épines et représentent des feuilles modifiées. L’absence de feuilles réelles permet d’imaginer la plante comme une grande tige avec des épines au lieu de feuilles. L’une des principales fonctions de la colonne vertébrale est de protéger le cactus des animaux mangeurs de plantes. Il fournit également un abri pour le cactus lui-même et minimise les pertes d’eau.
Pouvez-vous boire l’eau d’un cactus? Boire de l’eau d’un cactus n’est pas recommandé car vous ingérez une nouvelle substance que votre corps doit traiter. Si vous devez boire de l’eau de la plante, buvez dans un baril d’hameçon qui n’est pas toxique. Le fruit du cactus est également comestible.