Una planta cojín es una planta compacta, de bajo crecimiento que forma una estera y que se encuentra en ambientes alpinos , subalpinos , árticos o subárticos de todo el mundo. El término "cojín" generalmente se aplica a plantas leñosas que crecen como esteras extendidas, tienen una altura limitada sobre el suelo (unas pocas pulgadas como máximo), tienen raíces principales relativamente grandes y profundas y tienen historias de vida adaptadas a un crecimiento lento en un ambiente pobre en nutrientes con reproductividad retrasada y adaptaciones del ciclo reproductivo. [1] La forma vegetal 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 forma de cojín forman esteras grandes y de bajo crecimiento que pueden crecer hasta 3 m (10 pies) de diámetro. La forma típica es una masa compacta de tallos muy espaciados con mínima dominancia apical que terminan en rosetas individuales . Cada tallo crece a un ritmo constante para que ninguna roseta quede 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 dejar que las hojas anteriores mueran, creando un efecto aislante. [2] [3]
Las plantas en forma de cojín crecen muy lentamente. En el caso de Silene acaulis , las tasas de crecimiento se han medido entre 0,06 cm (0,02 pulgadas) y 1,82 cm (0,72 pulgadas) por año. Coincidiendo con este crecimiento impedido se produce una mayor longevidad: 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 y especímenes ocasionales se acercaban a los 3000 años. [5]
Las plantas de cojín comúnmente crecen en suelos rocosos o arenosos de rápido drenaje en hábitats de marcas de campo subalpinos, alpinos, árticos, subárticos o subantárticos expuestos y áridos . En ciertos hábitats, como pantanos turbosos o turberas, las plantas en cojín también pueden ser una especie clave en una comunidad clímax . Como tal, las plantas suelen colonizar hábitats desnudos con poca o ninguna tierra . Debido a su papel como iniciadores 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 en forma de cojín en una ladera ventosa o en la tundra ártica recién expuesta no es un evento común. Las plantas establecidas pueden tener cientos de años, aunque sólo se extienden unos pocos centímetros por encima de la superficie. Las plantas se están extendiendo y son más anchas que altas, pero no sobresalen del suelo. La planta crecerá durante muchos años antes de estar lista para comenzar su primer ciclo reproductivo. La planta crece activamente sólo 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 la nieve se derrita. 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 altura suelen ser más pequeños y densos. [6]
Las plantas que crecen en las regiones alpinas o subalpinas enfrentan el desafío de obtener y retener agua. Una solución para obtener agua es el crecimiento de un sistema radicular extenso. Un pequeño nomeolvides alpino puede estar a sólo unos centímetros del suelo, pero su raíz principal puede extenderse hasta un par de pies por debajo de la superficie del suelo. La raíz pivotante larga es necesaria debido tanto a la precipitación limitada en muchos ambientes alpinos y árticos, principalmente en forma de nevadas, como al rápido drenaje de un suelo poco profundo y recién formado. Además de obtener agua, la planta también debe retener humedad para sobrevivir en un ambiente seco y desecante. La forma de crecimiento compacto de las plantas en cojín reduce el flujo de aire sobre la superficie de la epidermis , reduciendo la tasa de pérdida de agua. Además, muchas plantas en cojín tienen hojas pequeñas y carnosas que reducen la superficie de la planta, lo que reduce la transpiración y conserva el agua. En ambientes alpinos muy por encima de la línea de árboles, el frío es un factor limitante para el crecimiento. Entonces, al tener tallos y follaje muy compactos, las plantas tipo cojín pueden convertir y atrapar el calor de la luz solar, lo que hace que se calienten varios grados por encima de la temperatura del aire ambiente y extiendan su corta temporada de crecimiento. Muchas plantas de cojín alpino 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 llamativas 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 para 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 duros entornos en los que habitan las plantas amortiguadoras. Por lo tanto, se ha demostrado que la riqueza de especies aumenta allí donde las plantas en cojín han colonizado. [3]
La forma de 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 vegetal 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]