Nature's fortress: How cacti keep water in and predators out - Lucas C. Majure

Переводчик: Rostislav Golod Редактор: Mikhail Gurianov

If you were a jackrabbit hopping through the desert,

Представьте, что вы заяц и скачете себе где-то в далёкой пустыне,

you’d be glad to stumble— well, maybe not stumble—

вы, наверняка, захотите наткнуться — возможно, не самое лучшее слово —

across a cactus: the succulent flesh of these plants is a water source

на кактус, так как сочная мякоть этих растений является источником влаги

for many desert animals.

для многих обитателей пустыни.

Native to the Americas and known for their spines and succulent stems,

Родом с континента Америки и известные шипами и мясистыми стеблями

cacti of all shapes and sizes have evolved to not just survive, but thrive,

кактусы всех мыслимых форм и размеров

в ходе эволюции научились не только выживать,

in some of the harshest desert climates on Earth.

но и успешно произрастать в самых тяжёлых на земле климатических условиях пустынь.

So how do they do it?

Как им это удаётся?

A cactus’s spines are one key to its survival—

Залогом выживания кактусов служат шипы,

but not for the reason you might think.

но не потому, о чём вы подумали.

Take a look at the prickly pear.

Взгляните на эту опунцию.

Its spines are highly modified leaves.

Её шипы — сильно видоизменённые листья.

A normal leaf’s large surface area would be ill-suited to the desert,

Листья обычных размеров плохо приспособлены для выживания в пустыне,

transpiring massive amounts of water under the baking sun.

поскольку под палящим солнцем они теряют много влаги.

The dramatically reduced surface area of the spines limits water loss.

Слишком сжатая площадь поверхности шипов ограничивает потерю влаги.

They also shade the cactus and reflect the sun’s rays,

Они также отбрасывают на кактус тень и отражают солнечные лучи,

reducing the plant's core temperature during the heat of the day.

в результате чего температура внутри растения снижается во время дневной жары.

Then, at night, when air temperatures plummet,

Затем ночью, когда температура воздуха резко падает,

the spines act as an insulating layer,

шипы выполняют функцию изоляционного слоя,

keeping the cactus from cooling down too much.

не позволяя кактусу слишком сильно остывать.

These functions are just as important, if not more,

Эти функции шипов не менее важны, а то и гораздо важнее

than defending against predators.

защиты от животных.

From Cuba to Mexico, and as far south as Brazil and Peru,

От Кубы и Мексики и до южных широт Бразилии и Перу

Melon cacti grow on limestone soils in seasonally dry tropical forests,

на известняковых почвах в засушливых в некоторые поры года тропиках

where they're constantly exposed to the beating sun.

под постоянно палящим солнцем растут мелокактусы.

They rely on another adaptation common to cacti: a thick skin,

Секрет их выживания заключается в ещё одном свойстве кактусов — толстой коже,

which is coated in a waxy substance called a cuticle that limits water loss.

покрытой похожим на воск веществом под названием кутикула,

которое предотвращает потерю влаги.

Meanwhile, the stomata—

Кроме того, устьица —

tiny holes that allow the exchange of gases that enable photosynthesis—

крохотные отверстия, через которые происходит газообмен в рамках фотосинтеза,

remain firmly closed until night when they open.

полностью закрыты до наступления ночи.

The lower temperatures at night mean the cactus loses less water

В условиях низких ночных температур кактус теряет меньше жидкости,

from the stem when the stomata open.

и тогда устьица раскрываются.

The bulk of the plant acts as a large barrel of water,

Основная масса растения служит резервуаром для воды,

storing it for times of need.

где она хранится про запас.

But to survive the desert, a cactus can’t just limit water loss—

Но чтобы выжить в пустыне, недостаточно лишь ограничить потерю влаги:

it has to be prepared to take full advantage

необходимо также подготовиться к тому, чтобы по максимуму воспользоваться

of the rare situations where water is readily available.

редкими моментами, когда вода вообще будет доступна.

In North America’s Sonoran Desert,

В североамериканской пустыне Сонора

the towering Saguaro cactus can grow up to 20 meters tall

высится карнегия гигантская, или сагуаро,

and live for up to 200 years.

эти кактусы достигают 20 метров и способны расти до 200 лет.

Woody tissue, like the kind found in tree trunks,

Во многом такие размеры обеспечиваются специальной тканью,

give the Saguaro its height,

по составу напоминающей кору деревьев,

but the Saguaro survives with way less water than most trees.

но сагуаро получает куда меньше воды.

Most of its roots are only a few inches deep.

Корневая система уходит в почву на глубину всего нескольких сантиметров.

Just below the soil’s surface, they spread out laterally for meters

Но под поверхностью почвы корни разрастаются на десятки метров,

and hold the plant in place.

что придаёт растению устойчивость.

Even its single deepest root, the taproot,

Но даже самый глубокий корень кактуса, его главный корень,

extends less than one meter into the ground.

уходит всего на метр вглубь почвы.

After a rain, the lateral roots respond in real time,

После дождя боковые корни реагируют мгновенно:

rapidly growing and spreading.

они начинают расти с неимоверной скоростью.

They produce ephemeral rain roots that quickly take up the available water.

Появляются эфемерные дождевые корни, которые быстро захватывают доступную воду.

The water is then pulled up into the plant body

Затем вода поступает в организм растения

and stored in cells that contain mucilage,

и хранится в клетках, содержащих клейкое вещество,

a gluey substance that clings to water molecules

которое присоединяется к молекулам воды

and stops them from evaporating if the plant’s tissue

и не даёт им испаряться из тканей растения,

is ever damaged and exposed.

даже если они подвергаются повреждениям или воздействию факторов среды.

As the soil dries after the rain,

После дождя почва высыхает,

the small rain roots also start to dry and wither away,

мельчайшие капли воды также высыхают и испаряются,

and the cactus awaits the next time it can take advantage of a shower.

а кактус ждёт следующего дождя.

Taken together, these features make cacti well-equipped to survive

В совокупности все перечисленные свойства позволяют кактусам

неплохо выживать в тяжёлых условиях

their environments,

from the driest desert to... a tropical rainforest?

пустынь и... тропиков.

The mistletoe cactus can live on the branches of trees in the rainforest.

Рипсалис может произрастать на ветках деревьев в джунглях.

Though there’s lots of water around, not much of it reaches the cactus here,

И хотя повсюду изобилие влаги, кактусу достаётся её не много,

and there's nowhere for its roots to go.

а корням практически негде расти.

So even here, the cactus survives using adaptations

Но даже в таких условиях кактусы приспособились произрастать,

that long ago helped its ancestors survive the desert.

применяя ту же стратегию, которая помогла их предкам когда-то выжить в пустынях.