サボテン：砂漠の生き残り

概要

この記事では、サボテンが地球上で最も過酷な砂漠気候で生き残るために発展させた様々な適応について探求します。トゲから厚い皮膚まで、サボテンは水分の損失を抑制し、水が容易に利用可能な稀な状況を最大限に活用するために進化してきました。

トゲ：防御機構以上の役割

サボテンは、捕食者に対する防御機構としてしばしばトゲで知られています。しかし、トゲは水分の損失を制限するためにより重要な役割を果たしています。例えば、サボテンの一種であるナツヤシサボテンは、トゲとして機能する高度に変形した葉を持っています。トゲの表面積が劇的に減少することで、水分の損失が制限され、またトゲはサボテンを日中の熱から守るために遮光効果を持っています。夜には、トゲは断熱層として機能し、サボテンがあまり冷えすぎないようにしています。

厚い皮膚：水分の損失を制限

サボテンはまた、水分の損失を制限するために厚い皮膚を持っており、カチカチになった外皮はカットクルと呼ばれるワックス状の物質で覆われています。光合成を可能にする気体の交換を許す微小な穴である気孔は、夜になるまでしっかりと閉じられています。夜の低温は、気孔が開いているときに茎から水分を失わせることを減らします。

水の貯蔵：干ばつを生き残るために

サボテンの大部分は、必要な時に水を貯蔵する大きな水の樽のようなものとして機能しています。例えば、メロンサボテンは、季節的に乾燥した熱帯林の石灰質土壌に生えており、常に照りつける太陽に晒されています。彼らは厚い皮膚と水の貯蔵適応に頼って、過酷な条件を生き延びています。

稀な状況を利用する：サボテンの例

砂漠で生き残るために、サボテンは水が容易に利用可能な稀な状況を最大限に活用する準備をしなければなりません。北アメリカのソノラ砂漠に生息するサボテンの一種であるサゲロサボテンは、最大20メートルの高さに成長し、最長で200年生きることができます。彼らの根の大部分はわずか数インチしか深くなく、土壌の表面直下にあるところで、数メートルにわたって広がって植物を保持します。雨の後、側根はリアルタイムで反応し、急速に成長し広がります。彼らは短命の雨根を生産し、すばやく利用可能な水分を吸収します。水はその後、植物本体に引き上げられ、粘液質の細胞に貯蔵されます。これは、植物の組織が損傷され露出した場合に水分子に付着し、蒸発を防止する粘着性の物質です。雨の後、土壌が乾くにつれて、小さな雨根も乾いて枯れ始め、サボテンは次にシャワーを利用できるまで待ちます。