Kaktusy od wieków fascynują naukowców i miłośników natury. Te niezwykłe rośliny potrafią przetrwać tam, gdzie większość życia ginie z braku dostępu do wody – na suchych, gorących pustyniach. Ale jak to możliwe, że kaktusy potrafią pić wodę z powietrza, skoro deszcz pada tam tak rzadko?
Okazuje się, że te „zielone magazyny wody” opracowały sprytne strategie, które pozwalają im pozyskiwać wilgoć nawet z mgły i rosy.
Absorpcja wody
Choć może się to wydawać niemożliwe, wiele gatunków kaktusów potrafi wchłaniać wilgoć bezpośrednio z powietrza. Dzieje się to na kilka sposobów:
Ciernie jako „łapacze” mgły
Ciernie kaktusów to nie tylko ochrona przed zwierzętami. Pod mikroskopem okazuje się, że mają one specjalną strukturę umożliwiającą skraplanie pary wodnej. Krople mgły osadzają się na cierniach, po czym spływają w dół do nasady rośliny, gdzie zostają wchłonięte przez skórkę lub płytkie korzenie.
Gatunki takie jak Copiapoa czy Echinopsis żyją w regionach, gdzie deszcz prawie nie pada, ale gęste mgły są codziennością. To właśnie dzięki nim mogą przetrwać.
Wchłanianie rosy przez powierzchnię
Nocą, gdy temperatura spada, wilgoć z powietrza skrapla się na chłodnej powierzchni kaktusa. Jego skórka i mikropory działają jak miniaturowe gąbki, które wchłaniają rosę bezpośrednio do tkanek roślinnych. W ten sposób kaktus może nawodnić się, nie mając kontaktu z wodą w glebie.
Magazynowanie wody w miąższu
Po zgromadzeniu nawet niewielkich ilości wody, kaktus gromadzi ją w miąższu pędów – to jego system „magazynowy”. Woda ta jest przechowywana przez tygodnie, a nawet miesiące, co pozwala roślinie przetrwać długotrwałą suszę.
Sekret cierni pod mikroskopem
Najnowsze badania wykazały, że ciernie niektórych kaktusów mają stożkowaty kształt z gradientem hydrofilności – oznacza to, że kropla wody naturalnie przesuwa się po ich powierzchni w kierunku nasady rośliny.
Każdy cierń ma złożoną strukturę:
• centralne włókna kolagenowe (pełniące funkcję mechaniczną),
• warstwy komórek o różnej twardości,
• mikroskopijne rowki (tzw. mikrokanaliki) zwiększające powierzchnię kondensacji.
Ta kombinacja sprawia, że ciernie potrafią „złapać” nawet mikroskopijne cząsteczki pary wodnej, które następnie łączą się w większe krople. To właśnie dzięki temu kaktusy mogą przetrwać w miejscach, gdzie wilgotność powietrza nie przekracza 10%.
Inspiracja dla nauki i technologii
Ten naturalny system transportu wody zainspirował naukowców do tworzenia materiałów biomimetycznych, które naśladują budowę cierni kaktusa.
Dzięki temu powstają:
• siatki do pozyskiwania wody z mgły (np. w pustynnych regionach Afryki czy Chile),
• materiały samonawadniające do upraw hydroponicznych,
• powierzchnie samoczyszczące (efekt gradientu napięcia powierzchniowego).