広いレベルでは、サボテンは他の植物と多くの共通点を持っています。彼らはクロロフィルを持ち、光合成によって二酸化炭素と水を組み合わせて砂糖を作ります。彼らは本物の花を持ち、種子を通して性的に繁殖し、吸水性の根を持っています。一方、サボテンには、他の顕花植物と少なくとも表面的にはまったく異なる多くの特徴があります。これらの特性の多くは、干ばつに耐えるための適応です。
サボテンの特性により、サボテンは乾燥した環境で生き残ることができます。ジューシーなステム
植物学では、「多肉植物」という用語は、水貯蔵のために組織が改変された耐干性植物を指します。ふっくらした水を蓄える葉のあるヒスイの植物とハウスリークは2つの例です。サボテンの大部分も多肉植物であり、北アメリカと南アメリカの乾燥地域での生活に適応しています。しかし、サボテンでは、葉ではなく水を貯蔵するのが茎です。
棘
葉の欠如は、サボテンの別の保水特性です。葉は表面積が大きいため、多くの水分を失います。熱帯のPereskia属のものなど、ほんの一握りのサボテン種のみが真の葉を持っています。これらの原始的な葉の多いタイプのサボテンにも、非多肉植物の茎があります。通常、サボテンには葉の代わりに鋭い棘があります。変更された葉である棘は、のどが渇いた砂漠の動物からジューシーな水で満たされた茎を保護します。
厚いクチクラ
ほとんどの多肉植物と同様に、サボテンは、キューティクルとして知られる厚いワックス状の外被を持っています。一部のサボテン種では、キューティクルが十分に厚いため、指の爪で植物からワックスを掻き取ることができますが、ワックスを失うと植物に損傷を与える可能性があります。キューティクルは、植物の内部に貯蔵された水が外気に蒸発するのを防ぎます。また、クチクラは、皮膚から侵入しようとする細菌からサボテンを保護します。
代謝
サボテンはワックス状のクチクラで覆われているため、サボテンが水を失う主な方法は気孔を通ることです。これらは植物の皮膚にある微細な穴で、植物が二酸化炭素を取り入れて砂糖を作る必要があります。気孔が開いていると、植物内部の水蒸気が容易に逃げます。この損失を最小限に抑えるために、サボテンは、頭蓋類の酸代謝、またはCAMとして知られるシステムである夜間にのみ気孔を開きます。 CAMを使用する他の植物には、パイナップルや多肉植物が含まれます。
光合成ステム
植物の緑の部分はすべて光合成できますが、通常、葉は光合成のほとんどの作業を実行します。実際、ほとんどの緑豊かな植物の茎には、近くの光合成細胞に二酸化炭素を供給する気孔がほとんどまたはまったくありません。しかし、葉のないサボテンでは、茎が主な光合成剤です。したがって、サボテンの茎は、葉よりも少ないが、葉の多い植物の茎よりも気孔が多い。 「The Cactus Primer」のアーサーギブソンとパークノーベルによると、サボテンは1平方ミリメートルあたり15から70の気孔を持ち、葉は100を超えます。
