Una planta cojín es una planta compacta, de bajo crecimiento y que forma esteras que se encuentra en ambientes alpinos , subalpinos , árticos o subárticos en todo el mundo. El término "cojín" se aplica generalmente a plantas leñosas que crecen como esteras extendidas, tienen una altura limitada sobre el suelo (unos pocos centímetros como máximo), tienen raíces pivotantes relativamente grandes y profundas y tienen historias de vida adaptadas a un crecimiento lento en un entorno pobre en nutrientes con reproductividad retrasada y adaptaciones al ciclo reproductivo. [1] La forma de la planta es un ejemplo de evolución paralela o convergente con especies de muchas familias de plantas diferentes en diferentes continentes que convergen en las mismas adaptaciones evolutivas para soportar las duras condiciones ambientales. [2]
Las plantas en cojín forman esteras grandes y de bajo crecimiento que pueden alcanzar los 3 m (10 pies) de diámetro. La forma típica es una masa compacta de tallos muy espaciados con un predominio apical mínimo que terminan en rosetas individuales . Cada tallo crece a un ritmo constante de modo que ninguna roseta esté más expuesta que el resto del cojín. Las observaciones sobre la senescencia han concluido que las plantas en cojín suelen morir en masa en lugar de que las rosetas individuales mueran en momentos separados. Debajo de las rosetas vivas, las plantas suelen producir material no fotosintético o permiten que las hojas anteriores mueran, lo que crea un efecto aislante. [2] [3]
Las plantas en cojín crecen muy lentamente. En el caso de Silene acaulis , se han medido tasas de crecimiento de 0,06 cm (0,02 pulgadas) a 1,82 cm (0,72 pulgadas) por año. Coincidiendo con este crecimiento impedido se produce una mayor longevidad, y los cojines más grandes de algunas especies alcanzan edades de hasta 350 años. [3] [4] Un estudio sobre Azorella compacta en el sur de Perú determinó que, basándose en una tasa de crecimiento de 1,4 mm por año, las plantas individuales en el área de estudio tenían más de 850 años de edad y algunos especímenes ocasionales se acercaban a los 3000 años. [5]
Las plantas de cojín crecen comúnmente en suelos rocosos o arenosos de rápido drenaje en hábitats de feldmark subalpinos, alpinos, árticos, subárticos o subantárticos expuestos y áridos . En ciertos hábitats, como pantanos o ciénagas turberas , las plantas de cojín también pueden ser una especie clave en una comunidad clímax . Como tal, las plantas a menudo son colonizadoras de hábitat desnudo con poco o nada de suelo . Debido a su papel como iniciadoras de la sucesión primaria en hábitats alpinos, las plantas tienen adaptaciones específicas a la desecación y al entorno mecánicamente duro de las laderas alpinas ventosas. [2] [3]
El establecimiento de una nueva planta de cojín en una pendiente ventosa o en una tundra ártica recién expuesta no es un evento común. Las plantas establecidas pueden tener cientos de años, aunque se extienden solo unos pocos centímetros por encima de la superficie. Las plantas se están extendiendo y son más anchas que altas, pero no son extensas por encima del suelo. La planta crecerá durante muchos años antes de estar lista para comenzar su primer ciclo reproductivo. La planta crece activamente solo durante el período limitado en el que hay suficiente calor y luz solar disponibles para la fotosíntesis, pero puede comenzar este ciclo antes de que se derrita la nieve. La forma de la planta está bien adaptada para atrapar el aire cálido del verano dentro de su cuerpo para extender el tiempo durante el cual puede realizar la fotosíntesis . Los cojines a mayor altitud son típicamente más pequeños y más densos. [6]
Las plantas que crecen en las regiones alpinas o subalpinas se enfrentan al desafío de obtener y retener agua. Una solución para obtener agua es el crecimiento de un sistema de raíces extenso. Un pequeño nomeolvides alpino puede estar a solo unos centímetros del suelo, pero su raíz principal puede extenderse un par de pies por debajo de la superficie del suelo. La raíz principal larga es necesaria debido a la precipitación limitada en muchos entornos alpinos y árticos, principalmente en forma de nevadas, y debido al drenaje rápido de un suelo recién formado y poco profundo. Además de obtener agua, la planta también debe retener la humedad para sobrevivir en un entorno seco y desecante. La forma de crecimiento compacto de las plantas de cojín reduce el flujo de aire sobre la superficie de la epidermis , lo que reduce la tasa de pérdida de agua. Además, muchas plantas de cojín tienen hojas pequeñas y carnosas que reducen el área de superficie de la planta, lo que reduce la transpiración y conserva el agua. En entornos alpinos muy por encima de la línea de árboles, el frío es un factor limitante para el crecimiento. Así, al tener tallos y follaje muy compactos, las plantas alpinas pueden convertir y atrapar el calor de la luz solar, lo que hace que se calienten varios grados por encima de la temperatura ambiente y prolonguen su corta temporada de crecimiento. Muchas plantas alpinas también tienen pelos gruesos y enmarañados que calientan el aire atrapado entre los pelos cuando brilla el sol. Estos pelos también actúan como un invernadero al evitar que el aire más cálido se aleje de la planta, y también actúan como cortavientos, evitando que el viento se lleve el calor atrapado. [7]
La planta cojín puede tener flores grandes y vistosas para una planta perenne tan pequeña, o a veces cientos de flores pequeñas. [6] Esto es necesario para atraer polinizadores a largas distancias y en la corta temporada de crecimiento.
Las plantas de cojín han sido descritas como ingenieras de ecosistemas debido a su capacidad de mantener localmente una mayor humedad y temperaturas del suelo por debajo del cojín ±15 °C (±27 °F) en relación con las temperaturas del suelo adyacente. Algunas, específicamente Mulinum leptacanthum y Oreopolus glacialis , han sido identificadas positivamente como especies que alteran las concentraciones de macronutrientes en el suelo. Estos atributos permiten que otras especies colonicen más fácilmente los entornos hostiles que habitan las plantas de cojín. Por lo tanto, la riqueza de especies aumenta de manera demostrable donde las plantas de cojín han colonizado. [3]
La forma de la planta en cojín no es endémica de ninguna zona o familia de plantas. Alrededor de 338 especies en todo el mundo en 78 géneros en áreas que van desde Tasmania , Nueva Zelanda y Tierra del Fuego hasta la tundra ártica de Svalbard han evolucionado de manera convergente la misma forma de planta en respuesta a condiciones ambientales similares. Treinta y cuatro familias de plantas diversas, como Apiaceae , Asteraceae , Caryophyllaceae , Donatiaceae y Stylidiaceae , incluyen especies de plantas en cojín. [2] [3] [8] [9]