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仙人掌是沙漠植物的典型代表，其进化出的一系列独特结构，使其能在干旱的沙漠环境中有效储存和减少水分散失。
仙人掌的肉质茎是其储存水分的关键器官。与普通植物茎部不同，仙人掌的茎变得异常肥厚多汁，这是长期适应干旱环境的结果。肉质茎内部具有发达的薄壁组织，这些薄壁细胞就像一个个微型水库，能够储存大量水分。在雨季来临时，仙人掌通过根系迅速吸收并储存水分，将其大量储存在肉质茎中。例如，在一些降雨量稍多的年份，仙人掌的肉质茎可以储存自身重量数倍的水分，以备干旱时期使用。
此外，仙人掌的茎表面还覆盖着一层厚厚的角质层。这层角质层犹如一层坚固的防水层，大大降低了水分通过茎表面的蒸发速率。同时，它还能反射部分阳光，减少茎对热量的吸收，进一步降低因高温导致的水分散失。
仙人掌的叶子退化成针状，这一特征在减少水分蒸发方面发挥着重要作用。在普通植物中，叶片上分布着大量的气孔，气孔是植物进行气体交换的通道，但同时也是水分散失的主要途径。而仙人掌将叶子进化为针状，极大地减少了叶片的表面积，从而显著降低了气孔的数量。这使得水分通过气孔蒸发的量大幅减少。据研究，与普通阔叶植物相比，仙人掌针状叶的水分蒸发量可降低90%以上。此外，针状叶还能在一定程度上抵御沙漠中的风沙侵害，保护植株免受伤害。