thumb| Echinocactus grusonii Cactaceae je porodica kaktusa, sukulentnih cvjetnica reda Caryophyllales. Poeijeklom su iz Sjeverne, Srednje i Južne (sa susjednim otocima). Uglavnom su bodljikave trajnice koje odlično podnose sušu, zahvaljujući sočnom i mesnatom sastavnom tkivu u kojem skladište vodu. Naziv sukulente veže se zaa svaku biljku sočnog tkiva stabljike i lišća, a često i korijena, koje zadržava vlagu i omogućuje biljci normalan razvoj u razdobljima sušnog vremena. Riječ "kaktus" dolazi, preko latinskog, od starogrčkog κάκτος - kaktos, koje je izvorno Theophrastus koristio za bodljastu biljku čiji identitet nije siguran.,p. 26

Kaktusi se pojavljuju u širokom rasponu oblika i veličina. Većina kaktusa živi u staništima podložnim barem malo suši. Mnogi žive u ekstremno suhim sredinama, čak i kada se nalaze u Atacama pustinji, jednom od najsušnijih mesta na zemlji. Kaktusi pokazuju mnogo prilagodbi za skladištenje očuvanje vode. Gotovo svi su sukulente], što znači da imaju zadebljale, mesnate dijelove prilagođene za skladištenje vode. Za razliku od mnogih drugih sukulenata, stabljika je jedini dio većine kaktusa gdje se odvija ovaj vitalni proces. Većina vrsta izgubila je pravo lišće, zadržavajući samo bodlje, koji su veoma modificirani listovi. Osim što se brane protiv biljojeda, bodlje pomažu u sprečavanju gubitka vode, smanjujući protok zraka blizu kaktusa i pružajući malo hlada. U nedostatku lišća, uvećane stabljike obavljaju fotosintezu. Kaktusi su porijeklom iz Amerike, u rasponu od Patagonije na jugu, do dijelova zapadne Kanade na sjeveru - osim Rhipsalis baccifera , koji također raste I u Africi i Šri Lanci.

Kaktusne bodlje nastaju od specijaliziranih struktura zvanih areole, vrste visoko reducirane grane. Areole su prepoznatljiva karakteristika kaktusa. Kao i bodlje, areole potiču od cvjetova, a obično cjevasti i višeslojni. Mnogi kaktusi imaju kratkotrajno aktivno razdoblje i dugo su u stanju mirovanja, a sposobni su brzo reagirati na bilo kakvu kišu; pomaže im i opsežan, ali relativno plitki korijenski sistem koji brzo upija svaku vodu koja dospije na površinu tla. Stabljike kaktusa često su rebraste ili nabrazdane, što im omogućava da se brzo prošire i stežu za brzo upijanje vode nakon kiše, praćeno dugim sušnim periodima. Kao i druge sočne biljke, većina kaktusa koristi poseban mehanizam nazvan "metabolizam kiselina" (CAM) kao dio fotosinteze. Transpiracija, tokom koje ugljik-dioksid ulazi u biljku i voda ističe, ne odvija se tokom dana istovremeno sa fotosintezom, već se umjesto toga događa noću. Biljka skladišti ugljik-dioksid koji uzima kao jabučnu kiselinu, zadržavajući je dok se ne vrati dnevna svjetlost, a tek potom koristi u fotosintezi. Kako se transpiracija odvija tokom hladnijih, vlažnijih noćnih sati, gubitak vode se značajno smanjuje.

Mnogi manji kaktusi imaju stabljike u obliku globusa, kombinirajući najveći mogući volumen za skladištenje vode, s najmanjom mogućom površinom za gubitak vode od transpiracije. Najviši živi kaktus je primjerak Pachycereus pringlei. Najviši ikad izmjereni kaktus bio je bezvodni saguaro kaktus koji je otpuhan u oluji u julu 1986. godine; bio je visok 78 m}}. Slobodno stojeći kaktus je Pachycereus pringlei, sa maksimalnom zabiljženom visinom od 19,2 m, a najmanja je Blossfeldia liliputiana], samo oko 1 cm prečnika u zrelosti. Potpuno odrastao saguaro (Carnegiea gigantea) može apsorbirati onoliko 200 litara vode tokom kiše. Nekoliko vrsta se značajno razlikuju po izgledu od većine porodica. Barem površno biljke roda "Pereskia" nalikuju drugom drveću i grmlju, koje raste oko njih. Imaju trajno lišće, a kad su stariji, stabljika je pokrivena korom. Njihove areole identificiraju ih kao kaktuse, a uprkos svom izgledu, oni također imaju mnogo prilagodbi za očuvanje vode. Pereskia se smatra bliskom vrstama predaka iz kojih su evoluirali svi kaktusi. U tropskim regijama, drugi kaktusi rastu kao šumski penjači i epifite (biljke koje rastu na drveću). Njihova stabljika obično je spljoštena, gotovo lisnatog izgleda, s manje ili čak i bez bodlji, poput poznatih božićnih kaktusa ili kaktusa zahvalnosti (u rodu Schlumbergera])

Kaktusi imaju raznovrsnu upotrebu: mnoge se vrste koriste kao ukrasne biljke, druge se uzgajaju za stočnu hranu ili ljudsku hranu, a druge kao voće. Karmin je proizvod insekta koji živi na nekim kaktusima. Mnoge sukulente i u Starom i Novom svijetu – poput nekih Euphorbiaceae (euforbija) – imaju upečatljivu sličnost kaktusima i mogu pogrešno biti u uobičajenoj upotrebi naziva "kaktus".

Morfologija thumb|upright|Kaktoidna vrsta roda Ferocactus I prirodnom okružrnju ( Arizona)

Oko 1.500 do 1.800 vrsta kaktusa uglavnom spada u jednu od dvije skupine "jezgarnih kaktusa": opuncije (potporodica Opuntioideae) i "kaktioidi" (potporodica Cactoideae). Većina članova ove dvije skupine lahko je prepoznati kao kaktuse. Imaju mesnate sočne stabljike biljke, koje su glavne organi za fotosintezu. Nemaju ili imaju male ili prolazne listove. Imaju cvjetove sa jajnicima koji se nalaze ispod prašnika i latica, često duboko potonuli u mesnatu čašicu (dio stabljike iz kojeg rastu dijelovi cvijeta). Svi kaktusi imaju areole – visoko specijalizirane kratke izdanke s izuzetno kratkim internodijima koji imaju bodlje, normalne izdanke i cvjetove.

Preostali kaktusi spadaju u samo dva roda, Pereskia i Maihuenia, i prilično su različiti, što znači da bilo koji opis kaktusa kao celine mora često praviti iznimke. Vrste „Pereskia“ površno nalikuju ostalim tropskim šumskim stablima. Kad su zreli, imaju drvenastu stabljiku koja može biti prekrivena korom i dugotrajnim lišćem, koje su glavno mjesto fotosinteze. Njihovi cvjetovi mogu imati gornje – nadrasle jajnike (tj. Iznad mjesta pričvršćivanja čašice i latica) i areole koji stvaraju daljnje lišće. Dvije vrste „Maihuenije“ imaju mala tijela u obliku globusa sa istaknutim lišćem na vrhu.

Habitus rasta Kaktusi pokazuju široku paletu habitusa rasta, koju je teško podijeliti u jasne, jednostavne kategorije.

Arborescentni kaktusi Mogu biti poput drveća (arborescentni), što znači da obično imaju jedno više ili manje drvenastih debala na vrhu od nekoliko do mnogih grana. U rodu Pereskia grane su prekrivene lišćem, pa vrste ovog roda možda nisu prepoznatljive kao kaktusi. U većini drugih kaktusa grane su tipičnije u obliku kaktusa, golih listova i kore i prekrivene bodljicama, kao u Pachycereus pringlei ili većim opuncijama. Neki kaktusi mogu narasti do veličine drveća, ali bez grana, poput većih primjerka Echinocactus platyacanthus. Kaktusi se mogu opisati i kao grmovi, s nekoliko stabljika koje dolaze iz zemlje ili sa vrlo niskim granama, poput Stenocereus thurberi.

Kolumnasti kaktusi Manji kaktusi mogu se opisati kao stubasti. Sastoje se od uspravnih, cilindričnih stabljika, koje se mogu ili ne moraju granati, bez vrlo jasne podjele na deblo i grane. Teško je odrediti granice između stubastih oblika i oblika drveća ili grmlja. Manji i mlađi primjerci, naprimjer primjer Cephalocereus senilis su stubasti, dok stariji i veći mogu postati stablasti. U nekim slučajevima "stupci" mogu biti vodoravni, a ne vertikalni. Dakle, stabljike Stenocereus eruca rastu duž zemlje, ukorijenjujući se u razmacima.

Loptasti kaktusi Kaktusi čija su stabljika čak i manja mogu se opisati kao kuglasti, loptasti (ili okruglasti). Sastoje se od kraćih, više loptastih stabljika od stubastih kaktusa. Ovi kaktusi mogu biti samotni, kao što je Ferocactus latispinus ili njihova stabljika može formirati grozdove koji mogu stvoriti velike nakupine. Sva ili neke stabljike u klasteru mogu imati zajednički korijen.

Ostali oblici Ostali kaktusi imaju sasvim drugačiji izgled. U tropskim krajevima, neki rastu kao šumski penjači i epifite. Njihove stabljike su tipski spljoštene, gotovo lisnatog izgleda, s manje ili čak bez bodlji. Kaktusi za penjanje mogu biti vrlo veliki; primerak Hylocereus prijavljen je da je dug 100 m, od korena do najudaljenijeg dijela stabljike. Epifitski kaktusi, kao što su vrste roda Rhipsalis ili Schlumbergera, često vise dolje, tvoreći guste grozdove na kojima rastu na drveću visoko iznad zemlje.

thumb|Stabljika Mammillaria longimamma, sa gomoljastim izbočinama

Areole

Areole su strukture jedinstvene za kaktuse. Iako promjenjive, obično se pojavljuju kao vunasta ili dlakava područja na stabljikama iz kojih izlaze bodlje. Cvjewtovi rastu I iz areola. U rodu Pereskia, za koji se vjeruje da je sličan pretku svih kaktusa, areole se javljaju u osovinama listova (tj. U uglu između lisne peteljke i stabljike). Kod kaktusa bez listova, areole se često nalaze na uzvišenim površinama na stabljici na kojima bi bile osnove listova.

Areole su visoko specijalizirani i vrlo kondenzirani izdanci ili grane. U normalnom izdanku koljenca koja nosi listove ili cvjetove razdvojena će se dužim internodijima. U areoli su čvorovi tako zbliženi, da čine jednu strukturu. Areola može biti kružna, izdužena u ovalni oblik ili čak razdvojena na dva dijela; dva dijela mogu biti vidno povezana (naprimjer utorom u stabljici) ili izgledati potpuno odvojeno (dimorfna areola). Dio bliže vrhu stabljike tada stvara cvjetove, drugi dio bodlje. Areole često imaju višećelijske dlačice (trihome) koje daju areoli dlakav ili vunasti izgled, ponekad izrazite boje poput žute ili smeđe.

U većini kaktusa, areole proizvode nove bodlje ili cvjetove samo nekoliko godina i tada postaju neaktivne. To rezultira relativno fiksnim brojem bodlji, a cvjetovi se proizvode samo s krajeva stabljika, koji još uvijek rastu i formiraju nove areole. U rodu „Pereskija“, bliskom pretku kaktusa, areole ostaju aktivni mnogo duže; ovo je slučaj i u rodovima Opuntia i Neoraimondia.

Bodlje

Botanički se razlikuju trnovi, bodlje i bodljice: bodlje su modificirani listovi, a trnovi su modificirane grane. Kaktusi proizvode bodlje, uvijek iz areola, kao što je gore spomenuto. Trnovi su prisutni čak i u onim kaktusima s lišćem, poputrodova Pereskia, Pereskiopsis i Maihuenia, tako da su se jasno razvili prije potpune bezlisnosti. Neki kaktusi imaju bodlje samo kada su mladi, moguće samo kada su klijanci. To se posebno odnosi na one koji žive na drveću, poput rodova Rhipsalis i Schlumbergera , ali i nekih kaktusa koji žive na tlu, poput vrsta roda Ariocarpus.

Bodlje su često korisne za identifikaciju kaktusa, jer se uveliko razlikuju između vrsta po broju, boji, veličini, obliku i tvrdoći, kao i u tome da li su sve bodlje nastale iz areola slične ili su različite vrste. Većina bodlji je ravna ili u većini blago zakrivljena i opisana je poput dlakavih čekinjastih, iglastih ili nalik na igle, ovisno o njihovoj duljini i debljini. Neki kaktusi imaju spljoštene bodlje (npr. Sclerocactus papyracanthus). Ostali imaju bodlje za zakačenje. Ponekad su jedna ili više središnjih bodlji zakačne, dok su vanjske bodlje ravne (npr. Mammillaria rekoi).

Uz bodlje normalne dužine, članovi potporodice Opuntioideae imaju relativno kratke bodlje, nazvane glohida, koje su bodlje po svojoj dužini i lahko otpadaju. One ulaze u kožu i teško ih se uklanja, uzrokujući dugotrajnu iritaciju. thumb|Stabljika mladog Cereus hildmannianus subsp. uruguayanus, sa rebrastom i voštanom prevlakom

Takonomija i klasifikacija

Imenovanje i klasificiranje kaktusa bilo je teško i kontroverzno, već otkad su za nauku prvi otkriveni kaktusi. Teškoće su počele s Lineom. 1737. Godine, koji je kaktuse koje je poznavao stavio u dva roda, Cactus i Pereskia. Međutim, kada je objavio Species Plantarum 1753. - polazno djelo moderne botaničke nomenklature – sve ih je prebacio u jedan rod, Cactus.