Les épines
L'une des particularités les plus évidentes que nous pouvons observer chez les cactus est la multitude d'épines recouvrant leur épiderme. A l'origine, ils étaient dotés de feuilles, mais le soleil et les herbivores étant leurs principaux prédateurs, ces dernières ont évolué au cours du temps pour se transformer en épines.
D'une part, ces petites aiguilles leur permettent de se protéger contre les UV et la chaleur du soleil, et de réduire la surface d'évaporation de l'eau, qui est une des principales contraintes des feuilles.
Bien que les épines semblent similaires, celles-ci ont toutes des particularités différentes.
Une partie des épines possède une structure creuse et une surface striée qui permettent de capter et d'absorber l'humidité ambiante, l'eau de pluie qui s'y dépose ainsi que la brume. Celles qui ne captent pas l'humidité fonctionnent cependant comme des "pièges à eau": elles la condensent et font ruisseler les gouttelettes jusqu'aux racines et aux creux des cannelures.
La disposition particulière des épines principalement sur le sommet des tubercules (excroissances coniques ou cylindriques) permet de protéger des "couloirs" à la circulation du vent desséchant. Cette fonction des épines est d'autant plus flagrante quand celles-ci sont laineuses car elles coupent complètement le cactus de toute intempérie extérieure.
Espostoa lanata à épines laineuses
Glochides de l'Optunia microdasys
Les glochides font partie de la catégorie des épines mais ont une fonction toute particulière.
Ces fines aiguilles facilement sécables et très piquantes au moindre touché assurent la défense de la plante. Chez de rares espèces, elles réalisent la captation de l'humidité, transmise aux aréoles et absorbée par celles-ci. C'est le cas des cactus Optunia microdasys, plus communément appelé cactus raquette.
Cependant, il faut bien différentier les glochides des trichomes. Les trichomes sont des petits poils au niveau des aréoles, contribuant fortement à la captation de l'humidité. Ils réduisent le flux d’air à la surface des plantes ainsi que l’évaporation de l'eau. Ce duvet ponctuel réfléchit les rayons du soleil et protège les tissus les plus sensibles, surtout dans les milieux secs et chauds. Pour finir, ils améliorent la captation de l'humidité de l'air en emprisonnant l'eau.
Nos observations microscopiques des trichromes n'étant pas exploitables, nous avons préféré les examiner à la loupe binoculaire. En voici quelques
images.
L'agencement particulier des épines, au sommet des tubercules préserve les chambres sous-stomatiques en les chargeant d'humidité au niveau du creux des cannelures. Cette organisation du système épineux n'est pas choisie au hasard, elle permet une certaine coordination avec les besoins du cactus. Quand celui-ci est chargé en eau, les rainures ou mamelons sont plus espacés, écartant les aréoles d'où se forment les bouquets d'épines, permettant au soleil et au vent de parvenir jusqu'à l'épiderme de la plante. Cependant, quand le cactus est en situation d'insuffisance en eau, les rainures se rapprochent les unes des autres (se traduisant par une diminution de la taille du cactus comme nous avons pu le constater dans notre expérience de départ) et les épines retrouvent leur fonction de bouclier et de piège à eau.
Schéma permettant une meilleure visualisation du rôle des épines
