大自然的堡壘-仙人掌如何保持水份並防禦捕食者
2021/12/24
示意圖
仙人掌原產於美洲，以其刺和多汁的莖而聞名亦是許多沙漠動物的水源。從古巴、墨西哥再到巴西和秘魯，甜瓜仙人掌生長在季節性乾燥的熱帶森林中的石灰岩土壤上，經常暴露在烈日下。然而為了在沙漠中生存，仙人掌不能僅僅限制水份流失，同時必須儲存水份並做好充分利用，以備不時之需。仙人掌表面覆蓋著一種稱為角質層的蠟質物質，可以限制水份流失。同時，關閉進行光合作用氣體交換的小孔，直到晚上才打開(夜間溫度較低可減少仙人掌所流失的水份)。
在北美的索諾蘭沙漠，高聳的仙人掌可以長到20米高，壽命長達200年。木本組織就像樹幹一樣賦予了仙人掌的高度，但仙人掌儲存的水比大多數樹木少得多，大部份的根只有幾英吋深，在土壤表面下方橫向展開數米，並將植物固定到位。它們會產生短暫的雨根，迅速吸收可用的水，然後將水吸入植物體內，並儲存在含有黏液的細胞中，黏液是在水分子上的膠狀物質，如果植物的組織受到損壞，就會阻止水份蒸發，隨著雨後土壤變乾，這些細小的雨根也開始乾枯枯萎。
仙人掌的刺是生存關鍵之一，其為高度修飾的葉子，普通葉子的表面積大，在烈日下會蒸發大量的水份，不適合沙漠生長。而仙人掌的刺表面積小限制了水份流失，可為仙人掌遮蔭並反射太陽光線，在白天炎熱時降低植物的溫度。當晚上氣溫驟降時，可當絕緣層防止仙人掌過度冷卻，這些功能甚至比防禦捕食者更為重要。這些特徵能使仙人掌能夠從最乾燥的沙漠氣候到熱帶雨林環境中生存下來，並且茁壯成長。
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