Las espinas de los cactus son en realidad hojas modificadas. Los cactus han evolucionado para vivir en áreas con poca lluvia, donde la capacidad de conservar la humedad fue crítica para la supervivencia. Dos aspectos de la eficiencia de la humedad son la reducción de la evaporación del agua y la capacidad de almacenar agua.
La humedad se pierde a través de las hojas de las plantas, por lo que hojas cada vez más pequeñas contribuyeron a la supervivencia de algunas plantas sobre otras. Al mismo tiempo que disminuía el tamaño de la hoja, las células fotosintéticas migraron al área del tallo, por lo que a medida que las hojas se hicieron más y más pequeñas, el tallo se hizo más grande. El mayor tamaño del tallo proporcionó no solo espacio para los cloroplastos, sino también el almacenamiento de agua.
A medida que las hojas se hicieron más pequeñas en el área, su vena central permaneció del mismo tamaño, y cuando resultó ser rígida también, su aspereza ayudó a desalentar a los masticadores de plantas, permitiendo que esas plantas sobrevivieran mientras que otras fueron destruidas. Las espinas también ayudaron a las plantas a sobrevivir de otras maneras: reuniendo la humedad ambiental como el rocío o la niebla, dirigiendo el flujo de aire, la sombra, tal vez incluso el camuflaje.
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Dado que hay pocos registros fósiles de cactus, nadie sabe exactamente cuándo comenzaron estos desarrollos: las estimaciones oscilan entre 90 y 20 millones de años atrás. Pero todos están de acuerdo en que, hace 5 millones de años, los cactus estaban firmemente arraigados en América del Sur y del Norte.
