驴C贸mo se adaptan los cactus al desierto?

Los cactus son plantas intrigantes que a veces parecen ser de otro mundo. No s贸lo son 煤nicos en apariencia, sino que las adaptaciones de los cactus les dan una notable capacidad para prosperar en los duros paisajes des茅rticos donde pocas otras plantas pueden sobrevivir. Entonces, 驴Qu茅 es lo que hace a los cactus tan fuertes sobrevivientes en estos ambientes hostiles?

Los cactus tienen numerosas adaptaciones anat贸micas y de comportamiento para absorber y almacenar agua, prevenir la p茅rdida de agua, protegerse de los depredadores, limitar los da帽os del sol caliente, ahorrar su energ铆a, requerir pocos recursos y atraer a los polinizadores.

Sigue leyendo para aprender c贸mo cada parte de la planta de cactus se ha optimizado para la supervivencia del desierto.

Adaptaciones de cactus 鈥 Una introducci贸n

Puede que le interese aprender sobre estas adaptaciones de los cactus por curiosidad o porque le gustar铆a entenderlas mejor para poder proporcionar a sus plantas de interior de cactus el mejor cuidado posible.

En cualquier caso, seguro que te sorprender谩n algunas de las incre铆bles formas en que estas resistentes plantas se han convertido en especialistas en sobrevivir a algunos de los entornos m谩s premonitorios del planeta.

Obs茅rvese que no todos los cactus son cactus del desierto, ya que hay un grupo de cactus conocidos como cactus de la selva que crecen en las selvas tropicales, entre los que se incluyen el cactus de Navidad, cactus ep铆fitos como聽Rhipsalis聽, y el Hylocereus聽de floraci贸n nocturna.

El enfoque de este art铆culo ser谩 los cactus del desierto y las diferentes maneras en que se han adaptado a los ambientes c谩lidos y 谩ridos.

Las ra铆ces de los cactus recogen agua r谩pida y eficientemente despu茅s de breves lluvias en el desierto

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Ra铆ces de diferentes tipos de cactus muy adaptadas para recoger el agua del suelo.

Los cactus del desierto viven en regiones 谩ridas que reciben muy pocas precipitaciones. Cuando llueve, lo hace en r谩fagas cortas. Por lo tanto, las adaptaciones del cactus para recoger agua r谩pida y eficientemente antes de que la humedad se evapore en el aire seco son esenciales para que la planta sobreviva. Hay dos caracter铆sticas de las ra铆ces de los cactus del desierto que les dan la capacidad de hacer esto.

Sistemas radiculares poco profundos

La mayor铆a de los cactus del desierto tienen un extenso sistema de ra铆ces poco profundas que se extienden ampliamente cerca de la superficie del suelo, con algunos cactus m谩s grandes, como el saguaro gigante, que tambi茅n tienen una profunda ra铆z primaria que ancla la planta y almacena agua.

Un sistema de ra铆ces poco profundas permite a los cactus absorber tanta agua como sea posible cuando llueve, as铆 como proporcionar acceso a peque帽as cantidades de humedad que pueden ocurrir en la superficie debido a la niebla, la bruma o el roc铆o de la ma帽ana.

Pelos de ra铆z temporales

Otra forma interesante en que las ra铆ces de cactus aprovechan el agua preciosa y evitan la p茅rdida de agua es haciendo brotar pelos de ra铆z temporales cuando llueve. Estos pelos de la ra铆z crecen r谩pidamente, aumentando r谩pidamente la superficie del sistema de ra铆ces que est谩 en contacto con el suelo.

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Entonces, despu茅s de que la tierra se seca y ya no se necesitan, los pelos de la ra铆z se mueren. Esto evita que el agua se pierda de nuevo en el suelo y evita que la planta tenga que usar su energ铆a para mantenerlos.

驴Por qu茅 los cactus no tienen hojas?

Una de las adaptaciones m谩s sorprendentes de los cactus es su falta de hojas. Aunque no todos los cactus carecen de hojas, las especies con hojas se limitan a un peque帽o n煤mero de cactus pertenecientes a tres grupos de cactus bastante inusuales: los g茅neros聽Pereskia聽y聽Maihuenia聽y la subfamilia Opuntioideae.

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Entonces, 驴por qu茅 la mayor铆a de los cactus no tienen hojas?

Es debido al proceso de fotos铆ntesis y al requisito de tener poros para absorber el di贸xido de carbono y emitir ox铆geno que los cactus dejaron de necesitar hojas.

Un poro de una planta se llama estoma, y los poros m煤ltiples se llaman estomas. Se abren para absorber di贸xido de carbono y emitir ox铆geno durante la fotos铆ntesis y se cierran cuando no hay suficiente luz solar.

Por lo general, las hojas son donde la mayor铆a de la fotos铆ntesis de una planta tiene lugar, siendo su color verde debido a la abundancia de clorofila que absorbe la luz.

La forma plana de las hojas comunes no suculentas maximiza su exposici贸n a la luz del sol proporcionando una gran cantidad de superficie en comparaci贸n con la cantidad de tejido interno que tienen. Esta gran superficie tambi茅n significa que las hojas tienen muchos estomas.

El problema para las plantas que intentan sobrevivir en climas c谩lidos y 谩ridos, donde el agua se evapora r谩pidamente, es que cuando sus estomas se abren para facilitar la fotos铆ntesis, el vapor de agua se escapa.

As铆 que los cactus del desierto han abordado esta p茅rdida de agua eliminando las hojas por completo y trasladando el trabajo de realizar la fotos铆ntesis a sus gruesos tallos, donde se minimiza la exposici贸n a la atm贸sfera de los tejidos que contienen el agua necesaria para la fotos铆ntesis.

La fotos铆ntesis CAM minimiza la p茅rdida de agua a trav茅s de los estomas

Adem谩s de cambiar la ubicaci贸n primaria para la fotos铆ntesis de las hojas a sus tallos, los cactus (junto con muchas otras suculentas) han adoptado un m茅todo de realizar la fotos铆ntesis que es diferente de la norma llamada Metabolismo del 脕cido Crasul谩ceo, o fotos铆ntesis CAM. Y la raz贸n de este cambio es, una vez m谩s, minimizar la p茅rdida de humedad a trav茅s de los estomas.

La fotos铆ntesis CAM permite a la planta abrir sus estomas por la noche, cuando las temperaturas son m谩s frescas y la tasa de evaporaci贸n del agua es menor.

La planta almacena el di贸xido de carbono que absorbe en forma de 谩cido m谩lico, de modo que durante las horas de luz del d铆a, puede realizar la fotos铆ntesis con el di贸xido de carbono almacenado y los estomas pueden permanecer cerrados.

 

Los tallos de cactus son expertos en almacenar agua y minimizar su p茅rdida

En cuanto a las adaptaciones de los cactus, los tallos han desarrollado varias formas bastante ingeniosas de adaptarse a los duros climas 谩ridos. Utilizan sus estructuras celulares internas 煤nicas y las caracter铆sticas de sus superficies externas para almacenar y preservar el agua.

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Suculencia

La capa cortical, o corteza, del tallo de una planta es el 谩rea justo dentro de la capa externa de c茅lulas conocida como la epidermis, y la capa cortical de los cactus es 煤nica entre las plantas por tener una regi贸n interna que sirve como reservorio de agua, donde las paredes de las c茅lulas que contienen agua son delgadas y flexibles.

Estas grandes c茅lulas se llenan de agua para su almacenamiento y luego la liberan a las c茅lulas que la necesitan en tiempos de sequ铆a. Adem谩s, en muchos tipos de cactus, estas paredes celulares corticales especiales son onduladas en lugar de lisas, por lo que las c茅lulas pueden colapsar sobre s铆 mismas y liberar el agua de manera m谩s eficiente.

Estas c茅lulas de almacenamiento de agua en los tallos de los cactus est谩n llenas de muc铆lago, la sustancia pegajosa que se encuentra en muchas plantas suculentas y que es muy buena para unir el agua e impedir que se evapore. En los cactus, estas c茅lulas de muc铆lago a menudo se alinean en canales.

Capa Cortical Ampliada

Los cactus tambi茅n tienen capas corticales m谩s gruesas que cualquier otra planta. Y esta capa cortical difiere a煤n m谩s de la corteza de otros tipos de suculentas en su capacidad para transferir agua y az煤cares vegetales producidos por la fotos铆ntesis debido al tejido vascular que se distribuye por toda ella.

Esto significa que la planta no tiene que depender del proceso m谩s lento de difusi贸n de sustancias vitales de c茅lula a c茅lula. Esta eficiencia en la transferencia es lo que permite que los tallos de los cactus lleguen a tener un di谩metro tan grande y por lo tanto almacenen mayores vol煤menes de agua.

Grandes vol煤menes de agua almacenada ayudan a proteger a los cactus de las temperaturas extremas

Fascinantemente, los grandes cactus como los saguaros 鈥 que, cuando est谩n completamente hidratados, se convierten en m谩s del 90% de agua 鈥 reciben un efecto protector y estabilizador de toda esa agua.

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Durante el d铆a, el calor absorbido por el tejido de la planta hace que la temperatura interna suba un poco, pero la inercia t茅rmica del agua impide que suba tanto como las temperaturas externas letales que pueden ocurrir en el desierto. Luego, cuando el aire se enfr铆a por la noche, el calor interno vuelve a irradiar lentamente hacia afuera pero evita que el tejido se congele en las fr铆as noches de invierno.

El efecto del acorde贸n

La mayor铆a de los tallos de cactus tienen una superficie plisada. Pueden estar cubiertos de protuberancias conocidas como tub茅rculos, o los tub茅rculos pueden estar alineados y fusionados para formar costillas. Los tub茅rculos son en realidad bases de hojas modificadas llamadas podaderas, y cada podarium tiene su propio grupo de espinas.

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Los tub茅rculos y costillas de los cactus juegan un papel importante en el almacenamiento y retenci贸n del agua, ya que permiten que el tallo se expanda para aumentar el volumen de humedad que puede retener sin estirarse o magullarse y luego se retrae a medida que el tallo pierde agua, lo que minimiza la cantidad de superficie que se expone a la luz solar directa.

Piel impenetrable

Los tallos de los cactus suelen tener una capa cerosa, o cut铆cula, que ayuda a retener la humedad dentro de la planta. La cut铆cula que cubre los tallos de los cactus es impermeable y muy gruesa en comparaci贸n con la piel exterior de otras plantas.

Las diferentes plantas de cactus maximizan el volumen interno

Los cactus del desierto tienen formas, o lo que los bot谩nicos llaman h谩bitos de crecimiento, que son muy diferentes de cualquier otra cosa en el mundo de las plantas, y pueden tener un aspecto bastante extra帽o!

Si lo piensas, tiene sentido que las plantas que necesitan almacenar agua para sobrevivir crezcan en formas que proporcionen el mayor volumen interno posible mientras minimizan la superficie expuesta al sol caliente. Por eso los cactus tienen tallos tan gruesos y una tendencia a los h谩bitos de crecimiento redondos, columnares, cil铆ndricos y en forma de barril.

El metabolismo lento permite a los cactus ahorrar energ铆a

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Las ra铆ces y la falta de hoja ayudan al cactus en el desierto

Sin hojas que sirvan como f谩bricas para el crecimiento de las plantas, los cactus del desierto tienen menos tejido verde que realice la fotos铆ntesis. Como resultado, son de crecimiento lento. Un metabolismo lento es una de las adaptaciones m谩s esenciales de los cactus para sobrevivir en el desierto, donde las condiciones son dif铆ciles e inciertas, por varias razones:

    • Conservaci贸n de la energ铆a. En lugar de gastar su energ铆a en el desarrollo del follaje que otras plantas necesitan para mantener su crecimiento m谩s r谩pido, los cactus pueden concentrarse en mantener las estructuras y h谩bitos que les ayudan a sobrevivir.
    • Menos necesidades. Los paisajes des茅rticos a menudo tienen una fertilidad del suelo pobre adem谩s de poca precipitaci贸n, por lo que tomarlo con calma y poder sobrevivir con menos recursos es una gran ventaja para que los cactus se hayan desarrollado.

Larga vida. Los cactus est谩n en esto a largo plazo, con vidas t铆picas que van de 10 a 200 a帽os! Gracias a su lento metabolismo, son capaces de seguir adelante por m谩s tiempo, lo que ayuda a garantizar que en alg煤n momento, la planta se las arregle para reproducirse.

Aprende m谩s sobre la tasa de crecimiento de los cactus aqu铆

Las espinas juegan papeles vitales en la protecci贸n de los cactus y la recolecci贸n de agua

Adem谩s de sus extra帽os h谩bitos de crecimiento y la falta de hojas, otra de las adaptaciones notables de los cactus son sus espinas dorsales. Todos los cactus producen espinas, aunque algunos tipos s贸lo las tienen cuando son j贸venes.

Estas espinas vienen en muchas formas y tama帽os. Pueden ser largas o cortas, robustas y puntiagudas o finas y con pelo, erizadas, lanudas, con agujas, con p煤as, en forma de gancho, rectas o curvas. Y var铆an en color.

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Ahora algunos pueden argumentar que no es realmente correcto decir que los cactus no tienen hojas porque las espinas son en realidad hojas modificadas. Pero las espinas de los cactus dif铆cilmente podr铆an ser m谩s diferentes de las hojas regulares, no s贸lo en apariencia sino tambi茅n en funci贸n y composici贸n, ya que las espinas consisten en fibras duras hechas en gran parte de c茅lulas muertas, a diferencia de las c茅lulas vivas de las hojas verdes que generan alimento para la planta a trav茅s de la fotos铆ntesis.

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Protecci贸n contra la p茅rdida de tejido verde

Una funci贸n bastante obvia de las espinas de cactus es proteger la planta de los depredadores. Esto puede parecer una exageraci贸n, pero este nivel de protecci贸n es esencial para la supervivencia del cactus. Como tienen menos tejido verde y ya son de crecimiento lento, tener animales mordisqueando partes puede causar importantes reveses en su crecimiento que pueden llevar finalmente a la desaparici贸n de la planta.

Sin embargo, la protecci贸n contra los depredadores no es la 煤nica manera en que las espinas de cactus ayudan a la planta a sobrevivir en las duras condiciones de crecimiento. De hecho, hay diferentes tipos de espinas de cactus, y algunas de ellas no tienen ninguna funci贸n disuasoria.

Sorprendentemente, las espinas de cactus juegan varios papeles muy importantes para ayudar a la planta a conservar el agua y protegerse de los duros efectos del sol, 隆e incluso ayudan a recoger la humedad!

Lanzando Sombra

Adem谩s de protegerse de los herb铆voros, las plantas del desierto tambi茅n necesitan protegerse de los efectos nocivos del sol, que incluyen el da帽o de las quemaduras solares en la superficie exterior por una luz demasiado intensa, el blanqueamiento de la clorofila, el da帽o permanente al ADN de la planta, la r谩pida deshidrataci贸n y el sobrecalentamiento hasta el punto de que las c茅lulas de la planta son esenciales para ser cocinadas por el sol.

Con su delgado perfil, no parece que las espinas puedan funcionar bien como un paraguas de sombra. Sin embargo, hay un par de maneras en que las espinas pueden ser bastante efectivas como un protector solar:

    • El poder en los n煤meros. Una espina delgada no da mucha sombra; pero cuando hay muchas, las espinas pueden proporcionar una cantidad significativa de protecci贸n contra el sol.

Colores claros. El blanco y otras espinas de color p谩lido ayudan a limitar el da帽o solar al reflejar la luz del sol.

Regulaci贸n del flujo de aire

Otra forma interesante en que las espinas ayudan a los cactus a sobrevivir en ambientes des茅rticos es regulando el flujo de aire alrededor de la planta. Al interrumpir el flujo de aire, las espinas crean una capa de aire, o lo que podr铆a llamarse un microclima, que sirve como aislamiento contra los cambios de temperatura, as铆 como contra la evaporaci贸n acelerada provocada por el aire caliente o el viento.

 

Recolecci贸n de humedad

Tal vez la forma m谩s sorprendente en que las espinas ayudan a los cactus a sobrevivir en el desierto es recolectando humedad para la planta. Siempre que hay lluvia, niebla, niebla o roc铆o, la humedad de la atm贸sfera se condensa en las espinas y luego gotea hasta la base de la planta, donde las ra铆ces superficiales del cactus la absorben.

 

La importancia de las areolas para la supervivencia del desierto

As铆 que las espinas son hojas modificadas, y crecen de 贸rganos llamados areolas que son ramas modificadas. Las areolas son un rasgo distintivo de una planta de cactus, lo que significa que si una planta tiene areolas, debe ser un cactus y si no tiene areolas, no puede ser un cactus. Los areoles son peque帽os cojines elevados de los cuales crecen espinas, flores y ramas.

Las areolas son una adaptaci贸n clave de los cactus porque dieron origen a los racimos de espinas que son tan importantes para la supervivencia de los cactus, y pueden cubrir la planta con espinas mucho m谩s eficazmente que las plantas que crecen con espinas directamente de sus tallos.

Los grupos de espinas que producen pueden tener espinas centrales y radiales, as铆 como diferentes tipos de espinas, a menudo incluyendo muchos pelos peque帽os o las espinas diminutas, viciosas y puntiagudas conocidas como gloquias.

Adaptaciones de la flor de cactus para atraer a los polinizadores en el desierto

Los diferentes tipos de cactus producen varios tipos de flores dependiendo de qu茅 tipo de polinizadores est谩n tratando de atraer. Mientras que los polinizadores m谩s comunes del cactus son las abejas, las flores de cactus tambi茅n pueden estar dise帽adas para atraer mariposas, polillas, colibr铆es y, en el desierto, murci茅lagos.

La polinizaci贸n por murci茅lagos no es muy com煤n entre las plantas con flores. Pero los cactus tienen una alta proporci贸n de especies que se esfuerzan por atraer a los murci茅lagos, que pueden recorrer distancias considerables entre las escasas poblaciones de cactus en entornos des茅rticos y semides茅rticos.

Estos cactus producen flores que tienden a abrirse al atardecer y por la noche, son de un color menos brillante que el t铆pico de otras flores de cactus, exudan un olor a humedad y producen una gran cantidad de n茅ctar azucarado.

 

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