La structure interne des cactus : le secret de leur survie en milieu aride

Les cactus fascinent par leur capacité à prospérer dans des environnements hostiles. Découvrons ensemble les secrets de leur structure interne, véritable chef-d'œuvre d'adaptation.

1. Le système de diffusion : L'ingénierie hydraulique des cactus

Des nervures qui font toute la différence

Les cactus ont développé un système de diffusion d'eau et de nutriments unique. Contrairement aux plantes classiques, ils utilisent des nervures ou faisceaux conducteurs spécialisés. Ces structures jouent un double rôle crucial :

• Elles irriguent le cortex à partir de la moelle centrale, prévenant la déshydratation de surface.
• Elles ramènent les sucres produits par la photosynthèse vers l'intérieur du cactus.

Cette innovation permet aux parties photosynthétiques d'adopter les formes massives caractéristiques des cactus. Bien que similaires aux nervures des feuilles d'autres plantes, elles ne s'étendent jamais jusqu'à l'épiderme ou la cuticule.

Des vaisseaux fins pour une meilleure résistance

Une particularité fascinante des cactus réside dans la taille de leurs vaisseaux. Contrairement aux plantes non succulentes, les cactus possèdent des vaisseaux plus fins et plus nombreux. Cette adaptation ingénieuse vise à prévenir la cavitation, un phénomène dangereux en milieu aride qui peut former des bulles d'air dans les vaisseaux, entravant l'irrigation de la plante.

2. Le mésophylle : un tissu multi-fonctions

Le parenchyme chlorophyllien : l'usine à énergie

Le mésophylle des cactus a évolué pour devenir un tissu de rétention d'eau très épais. Il comprend plusieurs parties, dont le parenchyme chlorophyllien (chlorenchyme ou parenchyme assimilateur), riche en chloroplastes. Cette partie assure la photosynthèse, transformant la lumière du soleil en énergie utilisable par la plante.

Le parenchyme palissadique : le garde-manger du cactus

Le parenchyme palissadique joue un rôle crucial dans le stockage des nutriments (amidon dans les plastes, oses, osides et protéines dans les vacuoles et lipides dans le cytoplasme). Il permet au cactus de conserver ses ressources pendant les longues périodes de sécheresse.

Le parenchyme aquifère : la réserve d'eau vitale

La star du mésophylle est sans conteste le parenchyme aquifère. Spécialisé dans le stockage de l'eau, il permet aux cactus de survivre pendant de longues périodes sans précipitations.

L'intérieur clair de la feuille d'Aloe vera est constitué entièrement de parenchyme aquifère

Lorsque la température augmente, l'eau stockée dans ce tissu est libérée au profit des cellules photosynthétiques, permettant à la photosynthèse de se poursuivre même dans des conditions extrêmes.

L'image ci-dessous nous illustre le phénomène :

Prenons un exemple : chargé en eau, le cactus Mammillaria présente des mamelons gonflés. Lorsque la température augmente, les cellules internes se rétractent au profit des cellules photosynthétiques. Cela entraîne le rétrécissement des mamelons et une diminution du diamètre du cactus.

3. L'épiderme et la cuticule : la première ligne de défense

Une peau épaisse contre la déshydratation

L'épiderme des cactus est recouvert d'une cuticule cireuse épaisse. Cette couche protectrice joue un rôle crucial dans la rétention d'eau en limitant l'évaporation. Elle constitue la première ligne de défense du cactus contre la déshydratation.

Les stomates : une respiration contrôlée

Les stomates, ces petits pores responsables des échanges gazeux, sont moins nombreux et souvent enfoncés dans l'épiderme des cactus. Cette adaptation permet de réduire encore davantage les pertes d'eau tout en maintenant les échanges gazeux nécessaires à la survie de la plante.