Kakteen und andere Sukkulenten

Das für Sukkulenten typische Wasserspeichergewebe besteht aus großvolumigen Zellen mit unverdickten Membranen und großen Vakuolen. Es kann wie bei den Kakteen im Spross (Stammsukkulenten) ausgebildet werden, aber auch in Blättern oder Wurzeln. Die jeweiligen Speicherorgane sind verdickt, wodurch sich Sukkulenten deutlich vom Aussehen anderer Pflanzenfamilien unterscheiden. Gleichzeitig ist die Form der meisten Sukkulenten, insbesondere der Kakteen, auf eine maximale Wasserersparnis ausgelegt. Die Oberfläche der Pflanze ist so klein wie möglich, um die Transpirationsfläche zu verringern, sodass die Verdunstung durch die Sonneneinstrahlung möglichst gering bleibt. Aus diesem Grund entwickeln Stammsukkulenten meist keine Blätter, sondern diese sind häufig zu Stacheln umgewandelt.

Einige Arten bilden nur während der Regenzeit Blätter aus. Auf diese Weise können sie durch die vergrößerte Fläche ihre Assimilationstätigkeit verstärken und so ihr Wachstum beschleunigen. Nach der Regenzeit werden die Blätter dann abgeworfen. Blattsukkulenten dagegen speichern Wasser in ihren stark verdickten Blättern. Zahlreiche Pflanzen sind jedoch Mischformen, sie entwickeln sowohl Stamm- als auch Blattsukkulenz.

Während bei anderen Pflanzen den Blättern die Aufgabe von Assimilation und Transpiration zufällt, übernimmt diese Aufgabe bei blattlosen Sukkulenten wie den Kakteengewächsen der Spross. Er enthält das zur Photosynthese befähigende Chlorophyll. Ihren Stoffwechsel gestalten Sukkulenten äußerst sparsam. Die Spaltöffnungen (Stomata) zur Verdunstung von Wasser sind versenkt angeordnet und öffnen sich nur nachts, wenn die Luft feuchter und kühler ist. So nehmen die Pflanzen nachts Kohlendioxid (CO₂) auf, das dann in gebundener Form am Tage - bei geschlossenen Stomata - mit Hilfe des Lichtes assimiliert wird.

Kakteengewächse, die in Gebieten extremer Trockenheit siedeln, haben raffinierte Maßnahmen zum Schutz vor der Sonne ausgebildet. Häufig ist der Spross mit Verdickungen, etwa kleinen Höckern oder Warzen, oder auch den für viele Arten typischen Dornen und Haaren versehen. Auf diese Weise wird die Intensität der Sonneneinstrahlung gemildert, die sonst zu Verbrennungen der äußeren Zellschicht (Epidermis) führen würde.

Sukkulenten besitzen die Fähigkeit, große Mengen Feuchtigkeit zu speichern. Einige Arten sind in der Lage, Jahre dauernde Dürreperioden zu überstehen. Bis zu 95% ihres Volumens besteht aus Wasser, das bei Trockenheit aufgebraucht wird. Dabei schrumpfen die Pflanzen stark zusammen, erholen sich beim Einsetzen von Regen jedoch sehr rasch. Besondere Meister beim Speichern von Wasser sind die Stammsukkulenten. So können groß gewachsene Arten wie der mexikanische Pachycereus pringlei oder der in Arizona beheimatete Carnegiea gigantea mehrere tausend Liter Feuchtigkeit enthalten.

Erstaunlich ist auch die Effizienz, mit der die Pflanzen Feuchtigkeit aufnehmen. Da in den tagsüber heißen, nachts dagegen stark abkühlenden Wüstengebieten Tau gebildet wird, verfügen viele Arten über ein dichtes und flach unter der Erdoberfläche verlaufendes Wurzelsystem. Auf diese Weise ist es ihnen möglich, auch kleinste Flüssigkeitsmengen zu nutzen. Neben diesem großflächigen Wurzelwerk besitzen die größeren Arten zusätzlich kräftige Pfahlwurzeln; sie dienen vor allem der Stabilität.

Bei einigen Kakteen und anderen Sukkulenten haben die Wurzeln die Aufgabe der Wasserspeicherung übernommen. Bestimmte Arten bilden eine große Rübenwurzel, deren Ausmaße in einem krassen Missverhältnis zum oberirdischen, nicht zur Wasserspeicherung ausgelegten Pflanzenteil steht. Andere Sukkulenten, etwa die Wilcoxia striata, verfügt über mehrere Knollen. Bei einigen Arten gibt es auch die Bildung von Sprossknollen, die unter oder über der Erdoberfläche liegen können.

Sukkulenten siedeln in niederschlagsarmen Wüsten, Steppen, Prärien und Savannen, deren Anteil an der Gesamtoberfläche der Erde rund ein Drittel beträgt. Die meisten Kakteengewächse sind in den Trockengebieten Amerikas verbreitet, während die übrigen Sukkulenten im nördlichen und südlichen Afrika (samt vorgelagerten Inseln, etwa den Kanaren oder Madagaskar) sowie den ariden Gebieten Asiens und bestimmten Regionen Südeuropas beheimatet sind. Die Trockengebiete Australiens sowie die arabische Wüste besitzen dagegen nur wenig Sukkulenten.

Die klimatischen Bedingungen, mit denen sich die Pflanzen arrangieren müssen, sind höchst unterschiedlich. In einigen Gebieten herrschen tagsüber große Hitze mit Bodentemperaturen von bis zu 65 °C, während nachts die Temperaturen bis zum Taupunkt, in bestimmten Jahreszeiten sogar unter den Gefrierpunkt absinken können. Niederschlag fällt in unterschiedlicher Form und Intensität sowie in verschiedenen Intervallen. So gibt es in Südamerika Gebiete, in denen Nebel die einzigen Feuchtigkeitsspender sind. Bestimmte Regionen, etwa Teile Südafrikas, Mexikos und Arizonas, besitzen zwei Regenperioden, dagegen herrschen in der kalifornischen Mohave-Wüste Winterregen, in Südwestafrika Sommerregen vor. Großen Einfluss auf die Lebensbedingungen der Sukkulenten haben die an den Standorten anzutreffenden Böden, da deren Struktur und Zusammensetzung einen direkten Einfluss auf die Wasseraufnahme haben.

Die meisten Kakteen sind in Nord- und Südamerika zu finden. Das Verbreitungsgebiet reicht von Kanada bis nach Südchile, einem riesigen Gebiet, in dem die unterschiedlichsten Gegebenheiten anzutreffen sind. In den Rocky Mountains siedeln Opuntien, die Temperaturen von -30 °C aushalten müssen. Dagegen herrscht in den Trockengebieten von Texas, Südkalifornien oder New Mexico extreme Hitze. Tägliche Temperaturschwankungen von bis zu 40 °C bewältigen Kakteen in den Anden. Sie sind noch in 4500 m Höhe zu finden.

Das bekannteste Kakteengebiet ist Mexiko. Hier herrscht eine besonders große Artenvielfalt; zu finden sind kleine und große Kakteen mit den unterschiedlichsten Formen. Während in den Küstengebieten vor allem epiphytische Kakteen heimisch sind, finden sich im zentralen Hochland neben kleinen Arten riesenhafte Säulen- und Baumkakteen, die - wie die Lemaireocereus weberi - eine Höhe von mehr als 11 m erreichen. Der Durchmesser eines solchen Riesen liegt bei bis zu 8 m. Noch imposanter wirkt das in den Bundesstaaten Hidalgo und Guanajuato wachsenende, mit zunehmendem Alter silbriggraue "Greisenhaupt" (Cephalocereus senilis); es wird bis zu 15 m hoch.

In Europa weniger bekannt ist die Bedeutung von Kakteen und anderen Sukkulenten als Nutzpflanzen. Zum einen dienen sie dem Menschen als Durstlöscher; das Fleisch von Kakteen ist sehr saftig. Als Spezialität gelten in Zucker gekochte Stücke von Kugelkakteen. In den USA allerdings sind diese Pflanzen in den letzten Jahren unter Schutz gestellt worden, so dass die Süßigkeit nicht mehr hergestellt werden darf. Begehrt sind Früchte und Samen zahlreicher Kakteen, wie etwa der Opuntien oder des "Strawberry cactus" (Erdbeerkaktus). Einzelne Opuntienarten sorgen - wenn auch indirekt - für Farbstoffe: Als Wirtspflanzen der Cochenillelaus, die einen hochwertigen roten Farbstoff liefern, hatten sie einst für die Kosmetik besondere Bedeutung. Von den Indios wurden Kakteen und andere Sukkulenten als Ausgangsmaterial für die Erzeugung alkoholischer Getränke seit jeher geschätzt.

Aber auch als Drogenlieferant dienen Kakteen; Arten wie Lophophora williamsii oder Trichocereus pachanoi enthalten Mescalin, das in chemischem Aufbau und Wirkung dem synthetischen Rauschgift LSD ähnelt. Als eine regelrechte Apotheke kann die Selenicereus grandiflorus (Königin der Nacht) gelten, deren nur nachts erscheinende Blüten Wirkstoffe zur Stabilisierung des Kreislaufs enthalten.

Neben der Nutzung verholzter Stämme großer Kakteen als Bau- oder Brennmaterial haben unter den Sukkulenten vor allem Agavenarten eine Bedeutung als Rohstofflieferant. Aus ihren Fasern wird Sisalhanf hergestellt, der als Ausgangsmaterial für Seile, Taue, Teppiche oder Pinsel dient. Insbesondere die Agave sisalana wird in Yucatán (Südostmexiko) in riesigen Plantagen kultiviert.

Kakteengewächse erfreuen sich in unseren Breiten als Zimmerpflanzen großer Beliebtheit. Auch wenn sie von Natur aus äußerst genügsam sind, haben sie doch Bedürfnisse, die sich z. T. von denen anderer Pflanzenfamilien stark unterscheiden. Wichtig ist zunächst die Wahl des Standortes, er sollte möglichst hell sein. Während Kakteen im Winter bei gleichbleibender Temperatur kühl, aber frostfrei gehalten werden müssen (Voraussetzung für die Blüte), können sie im Sommer warm und luftig stehen. Direkte Sonneneinstrahlung vertragen viele Arten nicht, sie erleiden Verbrennungen. Der Standort soll nicht allzu häufig verändert werden, auch das Drehen am Fenster bekommt dem Kaktus weniger.

Die Erde sollte grob, sandig, wasserdurchlässig und mineralstoffreich sein; entsprechende Mischungen sind im Handel erhältlich. Nützlich für die meisten Arten sind flache Pflanzgefäße, nur Rübenwurzler brauchen tiefe Töpfe. Hydrokultur wird von vielen Arten gut vertragen. Im Winter sollte nur sparsam gegossen werden, sehr schädlich ist stehende Nässe. Dagegen benötigt der Kaktus im Sommer mehr Wasser. Als Dünger kommen nur stickstoffarme Varianten in Frage (sog. Kakteendünger).

Vermehrt werden können Kakteen auf verschiedene Weise. Neben der Aussaat bieten sich Stecklinge aus den Seitentrieben treibender Pflanzen an. Arten, die nur schwer Wurzeln bilden, sollten gepfropft werden.

Krankheiten und Schädlinge suchen Kakteengewächse meist nur bei falscher Pflege heim. So kommt es bei zu feuchter Haltung zur Weichfäule (faule Stellen am Pflanzenkörper) oder Wurzelfäule. Die entsprechenden Stellen müssen dann ausgeschnitten werden. Probleme bereitet oft die Trockenfäule, eine Pilzerkrankung, die besonders weichfleischige Kakteen betrifft und nicht behandelbar ist. Nach Vernichtung der Pflanze sollte die Umgebung desinfiziert werden.