Adaptaciones de los cactus – ¿Cómo se adaptan los cactus al desierto?

Los cactus son plantas intrigantes que a veces parecen ser de otro mundo. No sólo son únicos en apariencia, sino que las adaptaciones de los cactus les dan una notable capacidad para prosperar en los duros paisajes desérticos donde pocas otras plantas pueden sobrevivir. Entonces, ¿qué es lo que hace a los cactus tan fuertes sobrevivientes en estos ambientes hostiles?

¿Cómo se adaptan los cactus al desierto? Los cactus tienen numerosas adaptaciones anatómicas y de comportamiento para absorber y almacenar agua, prevenir la pérdida de agua, protegerse de los depredadores, limitar los daños del sol caliente, ahorrar su energía, requerir pocos recursos y atraer a los polinizadores.

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

Adaptaciones de cactus – Una introducción

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

En cualquier caso, seguro que te sorprenderán algunas de las increíbles formas en que estas resistentes plantas se han convertido en especialistas en sobrevivir a algunos de los entornos más premonitorios del planeta.

Obsérvese 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 epífitos como Rhipsalis , y el Hylocereus de floración nocturna.

El enfoque de este artículo será los cactus del desierto y las diferentes maneras en que se han adaptado a los ambientes cálidos y áridos.

Las raíces de los cactus recogen agua rápida y eficientemente después de breves lluvias en el desierto

Los cactus del desierto viven en regiones áridas que reciben muy pocas precipitaciones. Cuando llueve, lo hace en ráfagas cortas. Por lo tanto, las adaptaciones del cactus para recoger agua rápida y eficientemente antes de que la humedad se evapore en el aire seco son esenciales para que la planta sobreviva. Hay dos características de las raíces de los cactus del desierto que les dan la capacidad de hacer esto.

Sistemas radiculares poco profundos

La mayoría de los cactus del desierto tienen un extenso sistema de raíces poco profundas que se extienden ampliamente cerca de la superficie del suelo, con algunos cactus más grandes, como el saguaro gigante, que también tienen una profunda raíz primaria que ancla la planta y almacena agua.

Un sistema de raíces poco profundas permite a los cactus absorber tanta agua como sea posible cuando llueve, así como proporcionar acceso a pequeñas cantidades de humedad que pueden ocurrir en la superficie debido a la niebla, la bruma o el rocío de la mañana.

Pelos de raíz temporales

Otra forma interesante en que las raíces de cactus aprovechan el agua preciosa y evitan la pérdida de agua es haciendo brotar pelos de raíz temporales cuando llueve. Estos pelos de la raíz crecen rápidamente, aumentando rápidamente la superficie del sistema de raíces que está en contacto con el suelo.

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Entonces, después de que la tierra se seca y ya no se necesitan, los pelos de la raíz se mueren. Esto evita que el agua se pierda de nuevo en el suelo y evita que la planta tenga que usar su energía para mantenerlos.

¿Por qué los cactus no tienen hojas?

Una de las adaptaciones más 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 pequeño número de cactus pertenecientes a tres grupos de cactus bastante inusuales: los géneros Pereskia y Maihuenia y la subfamilia Opuntioideae.

Entonces, ¿por qué la mayoría de los cactus no tienen hojas?

Es debido al proceso de fotosíntesis y al requisito de tener poros para absorber el dióxido de carbono y emitir oxígeno que los cactus dejaron de necesitar hojas.

Un poro de una planta se llama estoma, y los poros múltiples se llaman estomas. Se abren para absorber dióxido de carbono y emitir oxígeno durante la fotosíntesis y se cierran cuando no hay suficiente luz solar.

Por lo general, las hojas son donde la mayoría de la fotosíntesis 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 exposición a la luz del sol proporcionando una gran cantidad de superficie en comparación con la cantidad de tejido interno que tienen. Esta gran superficie también significa que las hojas tienen muchos estomas.

El problema para las plantas que intentan sobrevivir en climas cálidos y áridos, donde el agua se evapora rápidamente, es que cuando sus estomas se abren para facilitar la fotosíntesis, el vapor de agua se escapa.

Así que los cactus del desierto han abordado esta pérdida de agua eliminando las hojas por completo y trasladando el trabajo de realizar la fotosíntesis a sus gruesos tallos, donde se minimiza la exposición a la atmósfera de los tejidos que contienen el agua necesaria para la fotosíntesis.

La fotosíntesis CAM minimiza la pérdida de agua a través de los estomas

Además de cambiar la ubicación primaria para la fotosíntesis de las hojas a sus tallos, los cactus (junto con muchas otras suculentas) han adoptado un método de realizar la fotosíntesis que es diferente de la norma llamada Metabolismo del Ácido Crasuláceo, o fotosíntesis CAM. Y la razón de este cambio es, una vez más, minimizar la pérdida de humedad a través de los estomas.

La fotosíntesis CAM permite a la planta abrir sus estomas por la noche, cuando las temperaturas son más frescas y la tasa de evaporación del agua es menor.

La planta almacena el dióxido de carbono que absorbe en forma de ácido málico, de modo que durante las horas de luz del día, puede realizar la fotosíntesis con el dióxido de carbono almacenado y los estomas pueden permanecer cerrados.

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Los tallos de cactus son los últimos expertos en almacenar agua y minimizar su pérdida

En cuanto a las adaptaciones de los cactus, los tallos han desarrollado varias formas bastante ingeniosas de adaptarse a los duros climas áridos. Utilizan sus estructuras celulares internas únicas y las características de sus superficies externas para almacenar y preservar el agua.

Suculencia

La capa cortical, o corteza, del tallo de una planta es el área justo dentro de la capa externa de células conocida como la epidermis, y la capa cortical de los cactus es única entre las plantas por tener una región interna que sirve como reservorio de agua, donde las paredes de las células que contienen agua son delgadas y flexibles.

Estas grandes células se llenan de agua para su almacenamiento y luego la liberan a las células que la necesitan en tiempos de sequía. Además, en muchos tipos de cactus, estas paredes celulares corticales especiales son onduladas en lugar de lisas, por lo que las células pueden colapsar sobre sí mismas y liberar el agua de manera más eficiente.

Estas células de almacenamiento de agua en los tallos de los cactus están llenas de mucílago, 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 células de mucílago a menudo se alinean en canales.

Capa Cortical Ampliada

Los cactus también tienen capas corticales más gruesas que cualquier otra planta. Y esta capa cortical difiere aún más de la corteza de otros tipos de suculentas en su capacidad para transferir agua y azúcares vegetales producidos por la fotosíntesis debido al tejido vascular que se distribuye por toda ella.

Esto significa que la planta no tiene que depender del proceso más lento de difusión de sustancias vitales de célula a célula. Esta eficiencia en la transferencia es lo que permite que los tallos de los cactus lleguen a tener un diámetro tan grande y por lo tanto almacenen mayores volúmenes de agua.

Grandes volúmenes de agua almacenada ayudan a proteger a los cactus de las temperaturas extremas

Fascinantemente, los grandes cactus como los saguaros – que, cuando están completamente hidratados, se convierten en más del 90% de agua – reciben un efecto protector y estabilizador de toda esa agua.

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

El efecto del acordeón

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

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Los tubérculos y costillas de los cactus juegan un papel importante en el almacenamiento y retención 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 cutícula, que ayuda a retener la humedad dentro de la planta. La cutícula que cubre los tallos de los cactus es impermeable y muy gruesa en comparación con la piel exterior de otras plantas.

Las formas de las plantas de cactus maximizan el volumen interno

Los cactus del desierto tienen formas, o lo que los botánicos llaman hábitos de crecimiento, que son muy diferentes de cualquier otra cosa en el mundo de las plantas, y pueden tener un aspecto bastante extraño!

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 hábitos de crecimiento redondos, columnares, cilíndricos y en forma de barril.

El metabolismo lento permite a los cactus ahorrar energía

Sin hojas que sirvan como fábricas para el crecimiento de las plantas, los cactus del desierto tienen menos tejido verde que realice la fotosíntesis. Como resultado, son de crecimiento lento. Un metabolismo lento es una de las adaptaciones más esenciales de los cactus para sobrevivir en el desierto, donde las condiciones son difíciles e inciertas, por varias razones:

  • Conservación de la energía. En lugar de gastar su energía en el desarrollo del follaje que otras plantas necesitan para mantener su crecimiento más rápido, los cactus pueden concentrarse en mantener las estructuras y hábitos que les ayudan a sobrevivir.
  • Menos necesidades. Los paisajes desérticos a menudo tienen una fertilidad del suelo pobre además de poca precipitación, 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 están en esto a largo plazo, con vidas típicas que van de 10 a 200 años! Gracias a su lento metabolismo, son capaces de seguir adelante por más tiempo, lo que ayuda a garantizar que en algún momento, la planta se las arregle para reproducirse.

Aprende más sobre la tasa de crecimiento de los cactus aquí

Las espinas juegan papeles vitales en la protección de los cactus y la recolección de agua

Además de sus extraños hábitos 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 sólo las tienen cuando son jóvenes.

Estas espinas vienen en muchas formas y tamaños. Pueden ser largas o cortas, robustas y puntiagudas o finas y con pelo, erizadas, lanudas, con agujas, con púas, en forma de gancho, rectas o curvas. Y varían 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 difícilmente podrían ser más diferentes de las hojas regulares, no sólo en apariencia sino también en función y composición, ya que las espinas consisten en fibras duras hechas en gran parte de células muertas, a diferencia de las células vivas de las hojas verdes que generan alimento para la planta a través de la fotosíntesis.

Protección contra la pérdida de tejido verde

Una función bastante obvia de las espinas de cactus es proteger la planta de los depredadores. Esto puede parecer una exageración, pero este nivel de protección 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 desaparición de la planta.

Sin embargo, la protección contra los depredadores no es la única 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 función 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, ¡e incluso ayudan a recoger la humedad!

Lanzando Sombra

Además de protegerse de los herbívoros, las plantas del desierto también necesitan protegerse de los efectos nocivos del sol, que incluyen el daño de las quemaduras solares en la superficie exterior por una luz demasiado intensa, el blanqueamiento de la clorofila, el daño permanente al ADN de la planta, la rápida deshidratación y el sobrecalentamiento hasta el punto de que las células 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 números. Una espina delgada no da mucha sombra; pero cuando hay muchas, las espinas pueden proporcionar una cantidad significativa de protección contra el sol.
  • Colores claros. El blanco y otras espinas de color pálido ayudan a limitar el daño solar al reflejar la luz del sol.

Regulación del flujo de aire

Otra forma interesante en que las espinas ayudan a los cactus a sobrevivir en ambientes desérticos 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 podría llamarse un microclima, que sirve como aislamiento contra los cambios de temperatura, así como contra la evaporación acelerada provocada por el aire caliente o el viento.

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Recolección de humedad

Tal vez la forma más 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 rocío, la humedad de la atmósfera se condensa en las espinas y luego gotea hasta la base de la planta, donde las raíces superficiales del cactus la absorben.

Aprende más sobre por qué los cactus tienen espinas aquí

La importancia de las areolas para la supervivencia del desierto

Así que las espinas son hojas modificadas, y crecen de órganos 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 pequeños cojines elevados de los cuales crecen espinas, flores y ramas.

Las areolas son una adaptación 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 más eficazmente que las plantas que crecen con espinas directamente de sus tallos.

Los grupos de espinas que producen pueden tener espinas centrales y radiales, así como diferentes tipos de espinas, a menudo incluyendo muchos pelos pequeños 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 qué tipo de polinizadores están tratando de atraer. Mientras que los polinizadores más comunes del cactus son las abejas, las flores de cactus también pueden estar diseñadas para atraer mariposas, polillas, colibríes y, en el desierto, murciélagos.

La polinización por murciélagos no es muy común entre las plantas con flores. Pero los cactus tienen una alta proporción de especies que se esfuerzan por atraer a los murciélagos, que pueden recorrer distancias considerables entre las escasas poblaciones de cactus en entornos desérticos y semidesérticos.

Estos cactus producen flores que tienden a abrirse al atardecer y por la noche, son de un color menos brillante que el típico de otras flores de cactus, exudan un olor a humedad y producen una gran cantidad de néctar azucarado.

Espero que hayan disfrutado de esta mirada a las increíbles adaptaciones de los cactus que ayudan a estas plantas a sobrevivir en entornos desérticos. Si quieres saber más sobre las interesantes características de los cactus, por qué no miras algunos de mis otros artículos a continuación.

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