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Modifications à Cactus Leaves

Réduction du développement des feuilles a certainement été une caractéristique remarquable de l’évolution de cactus. Les plantes du genre de cactus Pereskia ont encore de grandes feuilles minces avec une lame bien développé et pétiole court, donc la modification des gènes de morphogenèse des feuilles ne sont pas devenus étendue jusqu’à ce que le reste du cactus avait divergé des pereskias. Plantes à sous-famille Opuntioideae tous ont des feuilles assez grandes pour être facilement visible. Dans les genres opuntioid Pereskiopsis et Quiabentia. les feuilles sont petites mais ont un limbe plat avec nervation réticulée. Feuilles dans tous les autres genres opuntioid manquent une lame et sont plutôt cylindrique. Ceux d’entre Austrocylindropuntia plusieurs centimètres de long et peuvent rester vert et sain pendant au moins une année complète ou deux, mais dans la plupart des autres opuntioids ils sont plus petits et plus éphémères. Comme on pouvait s’y attendre, les feuilles de Pereskia et les opuntioids ont de nombreuses caractéristiques qui seraient attendus de feuilles ordinaires, en particulier, un épiderme supérieur et inférieur, mésophylle chlorophyllienne, xylème primaire et le phloème.

Pereskia bleo — tous les pereskias ont de grandes feuilles minces.

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Plantes de Pereskia grandifolia ont de très grandes feuilles. Notez que les épines peuvent être vues sortant des bourgeons axillaires.

nervures des feuilles dans une feuille débarrassée de Pereskia sacharosa. Les grandes feuilles permettent non seulement une plus grande photosynthèse et la perte d’eau, leurs veines fournissent le mécanisme pour décharger l’eau des vaisseaux du xylème. La perte de l’évolution des feuilles a également entraîné la perte de feuilles venation.

La grande sous-famille Cactoideae contient de nombreux types de cactus que tous semblent défolier. Toutefois, un examen attentif, même à l’œil nu dans certains révélera une petite feuille résiduelle juste au-dessous de chaque groupe de la colonne vertébrale (les grappes de la colonne vertébrale sont des bourgeons axillaires). En examinant méristèmes apicaux par microscopie optique, on peut voir que tous les Cactoideae produits primordiums foliaires, qui développent au moins un peu. Des études de feuilles de cactus sont toujours en cours, mais il semble que toutes les feuilles en Cactoideae deviennent au moins une centaine de micromètres de long et tous semblent avoir xylème et le phloème, et beaucoup ont stomates sur leur épiderme inférieur. Il est un peu surprenant que ces petites feuilles activent tant de gènes feuilles de morphogenèse, mais à ce stade, il semble que la modification de l’évolution des cactus feuilles morphogenèse affecté principalement la taille des feuilles et la forme et avait seulement un mineur affecte la complexité de la feuille. Plus de détails seront affichés dès qu’ils deviennent disponibles.

Les feuilles sur un jeune pad (cladode, shoot aplati) de Opuntia var phaeacantha. violacea. Ces feuilles sont éphémères et tomberont après seulement quelques semaines – longtemps avant qu’ils subissent la sécheresse estivale.

Les feuilles sont à peine visibles sur Matucana aureiflora.

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Les feuilles sur lumbricoides Rhipsalis sont de minuscules écailles qui apparemment dessèchent et meurent rapidement.

Réduction des feuilles de cactus a eu plusieurs conséquences autres qu’une réduction de la superficie de la surface à travers laquelle l’eau est perdue (et la lumière est absorbée). Il a également privé cactus d’un mécanisme pour faire face à la sécheresse qui est important pour la plupart des plantes du désert adapté: la capacité à perdre leurs feuilles pendant la sécheresse. La plupart des plantes du désert répondent à de brèves périodes sèches en fermant leurs stomates ou par le flétrissement et de laisser leurs feuilles pendent vers le bas de telle sorte qu’ils ne sont pas aussi exposés à la lumière du soleil. Lorsque les conditions deviennent graves, ils peuvent subir un changement plus radical et abscisse leurs feuilles, ce qui réduit considérablement la perte d’eau. Mais les cactus ont pas de feuilles à abscisse pendant la sécheresse, leur surface est réglée. Cette incapacité à réduire la surface totale pendant les périodes de stress sévère doit être un problème important pour les cactus. Bien sûr, il peut également être considéré comme l’incapacité de mettre en feuilles et bénéficier de conditions douces pendant un ressort humide de toute façon, la perte permanente de feuilles était une altération radicale qui semble moins adaptative que d’avoir éphémères, feuilles facilement abscisé. Cette perte permanente de feuilles en cactus est particulièrement troublant parce que beaucoup de cactus ont bel et bien tous les gènes nécessaires pour faire de grandes, minces, feuilles photosynthétiques plats – et chaque plante fait utiliser ces gènes pour faire de grandes feuilles photosynthétiques, mais seulement sur les côtés l’ovaire infère de fleurs. Il semble très étrange que les cactus jamais exprimer ces gènes sur leurs corps végétatives. Accédez à la page Web Fleurs ici pour des images de cactus laisse vous pourriez ne pas avoir su.

Une autre conséquence de la réduction de la feuille de cactus a été la perte du mécanisme de déchargement de xylème. Les plantes remplissent leur xylème dans les racines à l’aide de l’endoderme qui, par le transport actif des éléments minéraux, peut effectivement pressuriser la stèle et la force de l’eau dans le xylème. L’eau est déchargée du xylème en étant tiré par une liaison hydrogène à travers les veines secondaires de feuilles, de pétales et des pièces similaires. Le point est que la quasi-totalité de l’eau est déchargé à travers le xylème primaire de veines mineures très minces dans les organes éphémères d’un réseau étendu de faisceaux mineurs qui, pris dans son ensemble, a une énorme surface de contact avec la feuille mésophylle. Lorsque la sélection naturelle éliminé feuilles de cactus, il a également éliminé l’énorme surface de déchargement de la feuille venation. cactus moderne avec des faisceaux corticaux (sous-famille Cactoideae) peut encore décharger l’eau à travers le xylème primaire de ces faisceaux, mais la surface du réseau de faisceaux corticale doit être beaucoup plus petite que celle présente dans un arbre feuillu. Et les opuntioids manquent faisceaux corticaux de sorte que leur eau doit être déchargé à partir du bois de xylème secondaire. Mais le bois est adapté pour le transport à longue distance de l’eau bien sûr, pas pour le décharger. Dans la plupart des bois, les navires sont entourés par des fibres xylary qui entraveraient le déchargement de l’eau. La perte de feuilles doit avoir ainsi grandement altérée des pressions de sélection impliqués dans l’évolution du bois, en mettant en valeur une augmentation de parenchymes de bois qui pourrait contribuer à l’eau de transfert du bois au cortex.

Mauseth, J. D. et R. Kiesling. 1997. Cacti et le steak ce doit être l’Argentine (Partie 1). Le Cactus and Succulent Journal (USA) 69: 279 286.

Mauseth, J. D. et R. Kiesling. 1998. Cacti et le steak ce doit être l’Argentine (Partie 2). Le Cactus and Succulent Journal (USA) 70: 32 39.

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