Cactaceae, las cactáceas, conocidas como cactus o cactos, es una familia de plantas originarias de América. Sin embargo, hay una excepción, Rhipsalis baccifera, que está extendida en África tropical, Madagascar y Sri Lanka. Se cree que la colonización de Europa por esta especie es relativamente reciente (unos cuantos cientos de años), probablemente transportada en el aparato digestivo de pájaros migratorios en forma de semillas, bien directamente desde América o a partir de poblaciones surgidas en África como consecuencia del transporte de esclavos.
Muchas plantas suculentas, tanto en Europa como en América, tienen una notable semejanza con los cactus y, a menudo, son así llamadas en lenguaje corriente. Sin embargo, esto se debe a la evolución paralela o convergente (similares presiones selectivas resultan en morfologías parecidas), ya que ninguna de ellas está estrechamente emparentada con las cactáceas. La característica identificativa más clara de la familia de los cactus es la areola, una estructura especializada de donde surgen las espinas, los vástagos nuevos y, en muchas ocasiones, las flores.
Se considera que las cactáceas han evolucionado entre 30 y 40 millones de años atrás. El continente americano estaba unido a los demás, pero se fue separando progresivamente por la deriva continental. Las especies endémicas del Nuevo Mundo debieron desarrollarse después de esta separación; el distanciamiento significativo se alcanzó en los últimos 50 millones de años. Esto podría explicar la inexistencia de cactus endémicos en África: estos evolucionaron en América cuando los continentes ya se habían separado.
Según el Apéndice I de CITES, más de 15 géneros de cactáceas (con 73 especies) se encuentran en grave peligro de extinción, por deterioro del hábitat o por depredación.
Al vivir en zonas de calores extremos, los cactus realizan el intercambio de gases durante la noche mediante el metabolismo ácido de las crasuláceas, consumiendo entonces dióxido de carbono, al revés que el resto de las plantas (que lo consumen, netamente, durante el día).
El tallo de las cactáceas y que conforman básicamente el cuerpo de la planta, están engrosados por el desarrollo del parénquima, y su color verde se debe a que son fotosintéticos.
Tres formas principales de tallo:
Cladodio: Tallo aplanado en forma de raqueta (como en los nopales).
Columnar: Tallo en forma cilíndrica (con o sin ramificación). La planta se denomina basítona si se divide desde la base del tallo, mesótona si se divide a la mitad del tallo o acrótona si se divide en la punta del tallo. En las columnares algunas veces el tallo está comprimido lateralmente y aplanado, en cuyo caso se le llama filocladio (como en los saguaros).
Globoso: Tallo casi esférico, con porte de barril (como en las biznagas).
La areola es una estructura vegetativa distintiva de las cactáceas que se encuentra sobres los podarios y costillas. Las areolas, por lo común, mantienen dos zonas de crecimiento: en la parte superior se producen las flores (meristemos floríferos) y en la inferior los meristemos espinulíferos. Las areolas desarrollan múltiples pelos o tricomas (semejantes a las fibras de algodón) y espinas (y, en los géneros más antiguos, hojas).
Hay cactus sin espinas, como Opuntia ficus-indica (aunque solo en su forma hortícola, no silvestre) y Opuntia leucotricha. Estas especies sin espinas pueden ser consumidas por el ganado en los períodos secos, como forma de supervivencia y adaptación al cambio climático.
Las flores son solitarias y hermafroditas o, más rara vez, unisexuales. Si bien existen especies con flores zigomorfas, la mayoría tienen flores actinomorfas. El perianto está compuesto, generalmente, por numerosos tépalos dispuestos en espiral, con aspecto petaloide. Frecuentemente los tépalos externos tienen aspecto sepaloide. Se unen basalmente para formar un hipanto o tubo periántico. El androceo está formado por numerosos estambres, con secuencia centrífuga. El polen es trinucleado, desde tricolpado a 6-15 colpado o porado. El nectario está constituido por un anillo en la superficie interna del tubo periántico. El gineceo se compone de 3 o más carpelos, y el ovario es ínfero.
El fruto suele ser indehiscente, baciforme y rara vez seco.
(No confundir las cactáceas con algunas especies del género Euphorbia)
Con mínimas evidencias en el registro fósil, las cactáceas son consideradas por los especialistas como un grupo natural monofilético que ha evolucionado en los últimos 80 a 60 millones de años. Se desarrollaron a partir de formas no suculentas, las cuales contaban con hojas simples arregladas en forma helicoidal, fotosíntesis C3, madera (xilema secundario), polen y semillas. Morfológicamente semejantes a otras familias relacionadas e incluidas en el mismo orden de las Caryophyllales. En cuanto a su origen se cree que posiblemente se originaron en la zona tropical seca de América del Sur. El género Pereskia presenta varias de esas características, por lo que es considerado el más primitivo entre las cactáceas.
Los cactus habitan en diversas regiones, desde las llanuras costeras hasta las zonas de alta montaña. Con una excepción, son nativos de América, donde su área de distribución se extiende desde la Patagonia hasta la Columbia Británica y Alberta, en el oeste de Canadá. Existen varios centros de diversidad. En el caso de los cactus adaptados a la sequía, los tres centros principales son México y el suroeste de Estados Unidos; los Andes del suroeste, donde se encuentran en Perú, Bolivia, Chile y Argentina; y el este de Brasil, lejos de la cuenca del Amazonas. Los cactus epífitos y trepadores que viven en los árboles tienen necesariamente centros de diversidad diferentes, ya que requieren ambientes más húmedos. Se encuentran principalmente en las montañas costeras y los bosques atlánticos del sureste de Brasil; en Bolivia, que es el centro de diversidad de la subfamilia Rhipsalideae; y en las regiones boscosas de América Central, donde las Hylocereeae trepadoras son más diversas.
Rhipsalis baccifera es la excepción; es nativa tanto de América como del Viejo Mundo, donde se encuentra en África tropical, Madagascar y Sri Lanka. Una de las teorías es que se propagó mediante el transporte de semillas en el tracto digestivo de las aves migratorias; las semillas de Rhipsalis están adaptadas para su distribución por las aves. Las poblaciones del Viejo Mundo son poliploides y se consideran subespecies distintas, lo que apoya la idea de que la propagación no fue reciente. La teoría alternativa es que la especie cruzó inicialmente el Atlántico en barcos europeos que comerciaban entre Sudamérica y África, tras lo cual las aves pudieron haberla propagado más ampliamente.