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

Los cactus son plantas intrigantes que a veces parecen de otro mundo. No sólo tienen un aspecto único, sino que las adaptaciones de los cactus les confieren una notable capacidad para prosperar en los duros paisajes desérticos, donde pocas otras plantas pueden sobrevivir. ¿Qué tienen los cactus para sobrevivir en estos entornos hostiles?

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

Siga leyendo para aprender cómo cada parte de la planta de cactus se ha optimizado para la supervivencia en el desierto.

Adaptaciones de los cactus – Una introducción

Puede que le interese conocer estas adaptaciones de los cactus por curiosidad o porque le gustaría entenderlas mejor para poder proporcionar a sus plantas de interior cactus los mejores cuidados posibles.

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

Tenga en cuenta que no todos los cactus son desérticos, ya que hay un grupo de cactus conocidos como cactus de la selva que crecen en las selvas tropicales, entre los que se encuentran el cactus de Navidad, los cactus epífitos como el Rhipsalis y el Hylocereus de floración nocturna.

Este artículo se centrará en los cactus del desierto y en las diferentes formas en que se han adaptado a los entornos cálidos y áridos.

Las raíces de los cactus recogen agua rápida y eficazmente tras las breves lluvias del desierto

Los cactus del desierto viven en regiones áridas que reciben muy pocas precipitaciones. Cuando llueve, lo hace en ráfagas cortas. Por ello, las adaptaciones de los cactus para recoger agua rápida y eficazmente 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, y algunos cactus más grandes, como el saguaro gigante, también tienen una raíz pivotante profunda que ancla la planta y almacena agua.

Un sistema de raíces poco profundas permite a los cactus absorber la mayor cantidad de agua posible cuando llueve, además de facilitar el acceso a las pequeñas cantidades de humedad que pueden aparecer en la superficie debido a la niebla, la bruma o el rocío de la mañana.

Pelos temporales de las raíces

Otra forma interesante en que las raíces de los cactus aprovechan el agua preciosa y evitan la pérdida de agua es mediante la aparición de pelos radicales temporales cuando llueve. Estos pelos radiculares crecen rápidamente, aumentando la superficie del sistema radicular que está en contacto con el suelo.

Después, cuando el suelo se seca y ya no son necesarios, los pelos radiculares mueren. Esto evita la pérdida de agua en el suelo y evita que la planta tenga que utilizar su energía para mantenerlos.

¿Por qué los cactus no tienen hojas?

Una de las adaptaciones más llamativas 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.

¿Por qué la mayoría de los cactus no tienen hojas?

Gracias al proceso de fotosíntesis y a la necesidad de tener poros para absorber el dióxido de carbono y desprender el oxígeno, los cactus no necesitan hojas.

El poro de una planta se llama estoma, y los poros múltiples se llaman estomas. Se abren para absorber dióxido de carbono y desprender oxígeno durante la fotosíntesis y se cierran cuando la luz solar es insuficiente.

Normalmente, las hojas son el lugar donde se realiza la mayor parte de la fotosíntesis de una planta, y su color verde se debe a la abundancia de clorofila que absorbe la luz.

La forma plana de las hojas comunes, no suculentas, maximiza su exposición a la luz solar al proporcionar 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.

Por ello, los cactus del desierto han abordado esta pérdida de agua eliminando por completo las hojas y trasladando la tarea 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 principal de la fotosíntesis de las hojas a sus tallos, los cactus (junto con muchas otras suculentas) han adoptado un método de realizar la fotosíntesis diferente a la norma llamado Metabolismo 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 toma en forma de ácido málico, de modo que durante las horas de luz puede realizar la fotosíntesis con el dióxido de carbono almacenado y los estomas pueden permanecer cerrados.

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

En lo que respecta a las adaptaciones de los cactus, los tallos han desarrollado una serie de formas bastante ingeniosas para adaptarse a los duros climas áridos. Utilizan sus exclusivas estructuras celulares internas y las características de sus superficies externas para almacenar y conservar el agua.

Suculencia

La capa cortical, o córtex, del tallo de una planta es la zona situada justo dentro de la capa exterior de células conocida como epidermis, y la capa cortical de los cactus es única entre las plantas por tener una región interior que sirve de depósito de agua, donde las paredes de las células que retienen el agua son finas y flexibles.

Estas grandes células se llenan de agua para almacenarla 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 forma más eficiente.

Estas células de almacenamiento de agua en los tallos de las cactáceas están llenas de mucílago, la sustancia viscosa que se encuentra en muchas plantas suculentas y que es muy buena para fijar el agua y evitar que se evapore. En los cactus, estas células de mucílago suelen estar alineadas en canales.

Capa cortical más gruesa

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

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

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

Curiosamente, los cactus de gran tamaño, como los saguaros -que, cuando están completamente hidratados, llegan a tener 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 letales temperaturas externas que pueden darse en el desierto. Luego, cuando el aire se enfría por la noche, el calor interno vuelve a irradiarse lentamente, pero evita que el tejido se congele en las frías noches de invierno.

El efecto acordeón

La mayoría de los tallos de los 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 podarios, y cada podario tiene su propio grupo de espinas.

Los tubérculos y las costillas de los cactus juegan un papel importante en el almacenamiento y la retención de agua, ya que permiten que el tallo se expanda para aumentar el volumen de humedad que puede mantener sin estirarse o magullarse y luego se retraen cuando el tallo pierde agua, lo que minimiza la cantidad de superficie que está expuesta a la luz solar directa.

Piel impermeable

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 con formas que les proporcionen el mayor volumen interno posible, minimizando la superficie expuesta al sol. Por eso los cactus tienen tallos tan gruesos y una tendencia a crecer en forma redonda, columnar, cilíndrica y de barril.

El metabolismo lento permite a los cactus ahorrar energía

Sin hojas que sirvan de fábricas para el crecimiento de la planta, los cactus del desierto tienen menos tejido verde para realizar 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 desarrollar el 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 suelen tener una baja fertilidad del suelo, además de escasas precipitaciones, por lo que tomárselo con calma y ser capaces de sobrevivir con menos recursos es una gran ventaja para los cactus que han desarrollado.
• Larga vida. Las cactáceas tienen una larga vida. vida típica que va de 10 a 200 años. Gracias a su lento metabolismo, son capaces de mantenerse durante más tiempo, lo que ayuda a garantizar que en algún momento la planta consiga reproducirse.

Más información sobre el ritmo de crecimiento de los cactus aquí

Las espinas desempeñan un papel vital en la protección de los cactus y la recogida de agua

Además de sus extraños hábitos de crecimiento y de la falta de hojas, otra de las adaptaciones notables de los cactus son sus espinas. Todos los cactus producen espinas, aunque algunos tipos sólo las tienen cuando son jóvenes.

Estas espinas tienen muchas formas y tamaños. Pueden ser largas o cortas, robustas y puntiagudas o finas y peludas, erizadas, lanosas, en forma de aguja, con púas, con ganchos, rectas o curvas. Y varían en color.

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 la función y la composición, ya que las espinas consisten en fibras duras hechas en gran parte de las células muertas, a diferencia de las células vivas en las hojas verdes que generan alimentos para la planta a través de la fotosíntesis.

Protección contra la pérdida de tejido verde

Una función bastante obvia de las espinas de los cactus es proteger a la planta de los depredadores. Esto puede parecer exagerado, pero este nivel de protección es esencial para la supervivencia de los cactus. Dado que tienen menos tejido verde y crecen tan lentamente, el hecho de que los animales les arranquen algunas partes puede suponer un importante retroceso en su crecimiento que, a la larga, puede llevar a la desaparición de la planta.

Sin embargo, la protección contra los depredadores no es la única forma en que las espinas de los cactus ayudan a la planta a sobrevivir en condiciones de crecimiento difíciles. De hecho, hay diferentes tipos de espinas de cactus, y algunas de ellas no tienen ninguna función disuasoria.

Sorprendentemente, las espinas de los cactus desempeñan varias funciones muy importantes para ayudar a la planta a conservar el agua y a protegerse de los duros efectos del sol, ¡e incluso ayudan a recoger la humedad!

Dar sombra

Además de protegerse de los herbívoros, las plantas del desierto también necesitan protegerse de los efectos nocivos del sol, que incluyen quemaduras en la superficie exterior por una luz demasiado intensa, decoloración de la clorofila, daños permanentes en el ADN de la planta, deshidratación rápida y sobrecalentamiento hasta el punto de que las células de la planta son esencialmente cocinadas por el sol.

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

• El poder de los números. Una sola espina no da mucha sombra; pero cuando hay muchas, las espinas pueden proporcionar una cantidad significativa de protección contra el sol.
• Colores claros. Las espinas blancas y de otros colores pálidos ayudan a limitar los daños del sol al reflejar la luz solar.

Regulación del flujo de aire

Otra forma interesante en que las espinas ayudan a los cactus a sobrevivir en entornos desérticos es regulando el flujo de aire alrededor de la planta. Al romper el flujo de aire, las espinas crean una capa de aire -o lo que podría llamarse un microclima- que sirve de aislamiento contra los cambios de temperatura, así como contra la evaporación acelerada provocada por el aire caliente o el viento.

Recogida de humedad

Quizás la forma más sorprendente en que las espinas ayudan a los cactus a sobrevivir en el desierto es recogiendo humedad para la planta. Cada vez que llueve, hay niebla, bruma o rocío, la humedad de la atmósfera se condensa en las espinas y luego gotea hasta la base de la planta, donde las raíces poco profundas del cactus la absorben.

Aprenda más sobre por qué los cactus tienen espinas aquí

La importancia de las aréolas para la supervivencia en el desierto

Las espinas son hojas modificadas y crecen a partir de unos órganos llamados aréolas que son ramas modificadas. Las aréolas son una característica distintiva de una planta cactácea, lo que significa que si una planta tiene aréolas, debe ser un cactus y si no tiene aréolas, no puede ser un cactus. Las aréolas son pequeñas almohadillas elevadas de las que salen espinas, flores y ramas.

Las aréolas son una adaptación clave de los cactus porque dieron lugar a los racimos de espinas que son tan importantes para la supervivencia de los cactus, y pueden cubrir la planta con espinas de forma mucho más eficaz que las plantas que crecen espinas directamente desde sus tallos.

Los racimos de espinas que producen pueden tener espinas centrales y radiales, así como diferentes tipos de espinas, que a menudo incluyen muchos pelos pequeños o las diminutas y viciosas espinas con púas conocidas como gloquidios.

Adaptaciones de las flores de cactus para atraer a los polinizadores en el desierto

Los diferentes tipos de cactus producen varios tipos de flores dependiendo del tipo de polinizadores que quieran atraer. Aunque los polinizadores más comunes de los cactus son las abejas, las flores de los 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 colores menos brillantes que los típicos de otras flores de cactus, exudan un olor a humedad y producen una gran cantidad de néctar azucarado.

Espero que haya 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, echa un vistazo a algunos de mis otros artículos.

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