誰かが「サボテン」という言葉に言及したとき、通常、最初に頭に浮かぶのは、砂漠などの過酷な環境に耐えることができる植物のイメージです。そして2つ目はトゲだらけの植物なので見た目も独特です。
棘は常にサボテンが捕食者から身を守る必要性と関連付けられてきましたが、科学は棘には別の機能があることを明らかにしました。
サボテンの棘の役割は何ですか?
ほとんどのサボテンの自然生息地である砂漠は、あらゆる植物の生存能力を試す極限の条件を提供します。昼と夜の温度差が激しく、土壌が栄養分に乏しく、利用できる水がほとんどないため、植物は生き残るために独創的な適応を開発する必要があります。
サボテンの棘の主な機能は、植物が 50℃ に達する温度に耐えられるようにすることです。伝統的な植物の葉は蒸散によって大量の水分を失います。サボテンは、葉を棘に変えることでこの水分の損失を大幅に減らし、乾燥した環境でも生き残ることができます。
こうやって湿気を閉じ込めるのです
サボテンの棘はワックスの薄い層で覆われているため、露や霧が凝縮します。この水は棘を伝って植物の根に滑り落ち、植物に追加の液体を供給します。
さらに、サボテンの一部の種では、棘はトリコームまたは微細な毛で覆われており、空気中の水の粒子を保持することもできます。これらのトリコームは、水の凝縮に利用できる表面積を増やし、サボテンが水分を捕捉する効率を向上させることができます。
サボテンはどのようにして葉を棘に変えたのでしょうか?
サボテンの棘があると草食動物がサボテンを食べるのを防ぐことができるのは事実です。しかし、これらの脊椎が主に防御機構として進化したという考えは単純化しすぎです。
棘は、他の植物に見られる従来の葉とは異なる機能を果たすように進化した、改変された葉です。かつて、サボテンの祖先は、他の多くの植物と同様に、幅広で平らな葉を持っていたと考えられます。しかし、砂漠環境では葉が大きいと蒸散により水分が多く失われるため不利となります。
時間が経つにつれて、サボテンは葉を棘に変え始めました。棘の表面積は通常の葉よりもはるかに小さいため、この変換により水分の損失が最小限に抑えられました。さらに、他の植物では葉で行われる光合成が、サボテンの茎に移されました。サボテンの茎は緑色で多肉質で、水を蓄え、この重要なプロセスを実行することができます。




