Com sobreviuen les plantes al fred?

Aquesta setmana parlaré sobre com les plantes sobreviuen al fred en els seus ambients més límits. Els dos biomes on el fred és la limitació principal de la vegetació són la tundra i l’alta muntanya. En aquests dos biomes les temperatures poden estar per sota de 0⁰C. Per tant, com ho poden fer les plantes per sobreviure?

INTRODUCCIÓ

El fred és un factor que limita el creixement de les plantes i pot ser causat per dos factors principals: l’altitud i les latituds elevades. Quan incrementa l’altitud incrementa el fred ja que aproximadament per cada 100 metres es refreda 1ºC la temperatura. I en les latituds elevades el fred és causat per la baixa insolació (es rep poca escalfor del Sol). Fins a uns certs límits les plantes poden arribar a viure en l’alta muntanya i fins i tot en l’hemisferi nord formen ecosistemes per sobre del cercle polar, les denominades tundres. Per tant, d’alguna manera les plantes sobreviuen al fred en aquestes ecosistemes. Però, quin tipus de plantes són i com ho fan?

A l’esquerra, zona de tundra; i a la dreta, zona d’alta muntanya (Imatge de Terpsichores).

ESTRUCTURA DE LA VEGETACIÓ

En primer lloc, cal saber quin tipus de plantes creixen en aquests dos biomes.

Els arbres tenen un creixement molt limitat en aquests biomes. De fet, els arbres són absents en les tundres i només es poden trobar en l’estatge subalpí de l’alta muntanya, entre 1.600 i 2.400 m; tot i que l’altitud màxima fins la qual poden aparèixer depenen de diferents factors climàtics i morfològics del relleu. Un cop no hi ha arbres, per tant no hi ha bosc, comença l’estatge alpí de l’alta muntanya.

Arbres en l’estatge subalpí de l’alta muntanya (Foto de Jo Simon on Flickr).

D’altra banda, l’estrat arbustiu és pobre en tots dos biomes, la majoria d’arbustos tenen una forma rastrera i són petits, protegint-se així de les fortes glaçades i dels vents gràcies a que queden coberts de neu durant l’època desfavorable. Com a exemple trobem al nabiu roig (Vaccinium vitis-idaea).

Nabiu roig (Vaccinium vitis-idaea) (Foto de Arnstein Rønning).

Les herbes, juntament amb els briòfits (per exemple les molses) i líquens, són la vegetació més dominant d’aquests dos biomes, ja que són més abundants.

A l’esquerra, tundra de Sibèria (Foto de Dr. Andreas Hugentobler); a la dreta, zona d’alta muntanya del Mont Blanc (Foto de Gnomefillier)

ADAPTACIONS DE LA VEGETACIÓ

Degut al fred i altres factors limitants d’aquests biomes, les plantes s’han hagut d’adaptar de diferents maneres. En aquests biomes l’estiu és l’època favorable i és quan es desenvolupen les plantes. En canvi, a l’hivern, època desfavorable, subsisteixen en estat latent, en forma de llavors o reduint la seva activitat fins als mínims, evitant el consum d’energia pròpia.

Degut a això, són plantes que produeixen òrgans de reserva sota el sòl, on queden protegits de les baixes temperatures. Com ara rizomes (tiges subterrànies, normalment allargades i de creixement horitzontal, amb aspecte de rel) o bulbs (tija curta i engruixida, recoberta de fulles carnoses més o menys desenvolupades). Aquests òrgans de reserva garanteixen energia suficient durant l’època desfavorable. A més, les seves arrels són gruixudes i també acumulen reserves.

A l’esquerra, rizoma en iris (Iris) (Foto de David Monniaux); a la dreta, bulb en lliri (Lilium) (Foto de Denis Barthel).

D’altra banda, la seva capacitat per arribar a noves zones on viure, nous hàbitats, depèn més de la reproducció vegetativa o asexual, és a dir, de l’emissió de gemmes, òrgans subterranis, etc. I, en particular, es veu afavorida per la producció d’un elevat nombre de gemmes (òrgan vegetal que, en desenvolupar-se, origina una tija, una branca o una flor).

Gemma (Foto de Sten Porse)

Una adaptació ben curiosa, i que a més protegeix en front el vent, és la morfologia en forma de coixí. Algunes plantes semblen coixins; això fa que la humitat i la temperatura dins de la planta siguin majors, i per tant estimula el seu desenvolupament i facilita la fotosíntesi.

Planta amb forma de coixí (Minuartia arcica) (Foto de Σ64).

Com que el període favorable és curt, les plantes acostumen a ser perennifòlies, és a dir, tenen fulles tot l’any i així no destinen energia a regenerar-ne de noves. També, per tal que la planta no es congeli a nivell intern, es produeix una elevada concentració de monosacàrids (glúcids més senzills), el que dificulta la congelació de les parts perennes (les que viuen durant tot l’any) de la planta.

Glòria de les neus  (Chionodoxa luciliae) (Foto de Ruhrfisch)

D’altra banda, el seu cicle vital també s’ha vist afectat. El període favorable és tan curt que sovint és impossible créixer, formar les flors i fructificar en un mateix any. Per això, les plantes acostumen a viure més d’un any i a fer només una d’aquestes tres funcions durant el període favorable. Després romanen en latència durant el període desfavorable. Per tant, el seu cicle es veu alterat i és dificulta molt l’existència de plantes anuals.

Gràcies a totes aquestes adaptacions, les plantes han aconseguit viure en llocs tant extraordinaris com aquests biomes, essent unes increïbles supervivents. Recorda que si t’ha agradat aquest article no oblidis compartir-lo. Moltes gràcies pel seu interès.

REFERÈNCIES

• Apunts de Botànica, Fanerògames, Ciències de la Biosfera i Anàlisi de la Vegetació, Grau de Biologia Ambiental, UAB.
• Enciclopedia Catalana 1993-98. Biosfera. Volums. 9 Tundra i insularitat V. Krvazhimskii; A. N. Danilov. 2000. Reindeer in tundra ecosystems: the challenges of understanding System complexity. Publicat a tundra ecosystems: the challenges of understanding system complexity, V. 19, 107-110 pp.
• Walter H. 1998 Vegetació i zones climàtiques del món. L’estructuració ecològica de la geobiosfera. 2ªed cat. Promocions i Publ Univ SA, Barcelona
• http://161.116.68.143/website/geoveg/docs/Carrillo_06.pdf
• http://www.apicat.com/web/apiflora_1b.htm

Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

¿Cómo sobreviven las plantas al frío?

Esta semana hablaré de como logran sobrevivir las plantas al frío en los ambientes más limites. Los dos biomas dónde el frío es el factor restrictivo principal de la vegetación son la tundra y la alta montaña. En estos dos biomas las temperaturas pueden llegar por debajo de los 0⁰C. Por lo tanto, ¿cómo lo hacen las plantas para sobrevivir?

INTRODUCCIÓN

El frío es un factor que limita el crecimiento de las plantas y éste puede ser causado por dos factores principales: la altitud y las latitudes elevadas. Cuando incrementa la altitud incrementa el frío ya que aproximadamente por cada 100 metros se enfría 1ºC la temperatura. Y en las latitudes elevadas, el frío es ocasionado por la baja insolación (se recibe poco calor del Sol). Hasta unos ciertos limites, las plantas pueden llegar a vivir en la alta montaña e incluso forman ecosistemas por enzima del circulo polar en el hemisferio norte, las denominadas tundras. Por lo tanto, de alguna manera las plantas sobreviven al frío en estos ecosistemas. Pero, ¿qué tipo de plantas son y cómo lo hacen?

A la izquierda, zona de tundra; y a la derecha, zona de alta montaña (Imagen de Terpsichores).

ESTRUCTURA DE LA VEGETACIÓN

En primer lugar, se necesita saber el tipo de plantas que crecen en estos dos biomas.

Los árboles tienen un crecimiento muy limitado en estos biomas. De hecho, los árboles son ausentes en las tundras y solo se pueden encontrar en el piso subalpino de la alta montaña, entre 1.600 y 2.400 m; aun así, la altura máxima hasta la cual pueden aparecer los árboles depende de varios factores climáticos y morfológicos del relieve. Una vez no hay árboles, por lo tanto no hay bosque, se habla del piso alpino de la alta montaña.

Árboles del piso subalpino de la alta montaña (Foto de Jo Simon on Flickr).

Por otro lado, el piso arbustivo es pobre en los dos biomas, siendo la mayoría de arbustos rastreros y pequeños. Así logran protegerse de las fuertes heladas y de los vientos fríos, gracias a que quedan cubiertos de nieve durante la época desfavorable. Como ejemplo tenemos al arándano rojo (Vaccinium vitis-idaea).

Arándano rojo (Vaccinium vitis-idaea) (Foto de Arnstein Rønning).

Las hierbas, junto con los briófitos (por ejemplo los musgos) y los líquenes, son la vegetación más dominante de estos dos biomas, ya que son más abundantes.

A la izquierda, tundra siberiana (Foto de Dr. Andreas Hugentobler); a la derecha, zona de alta montaña del Monte Blanco (Foto de Gnomefillier)

ADAPTACIONES DE LA VEGETACIÓN

Debido al frío y otros factores restrictivos de estos biomas, las plantas se han tenido que adaptar de diferentes maneras. En estos dos biomas el verano es la época favorable y es cuando se desarrollan las plantas. En cambio, en el invierno, época desfavorable, subsisten en estado latente, en forma de semillas o reduciendo su actividad hasta el mínimo, evitando así el consumo de energía propia.

Por todo esto son plantas que producen órganos de reserva debajo del suelo, donde quedan protegidos de las bajas temperaturas. Ejemplos son los rizomas (tallos subterráneos, normalmente alargados y de crecimiento horizontal, con aspecto de raíz) y los bulbos (tallo corto y engrosado, recubierto de hojas carnosas más o menos desarrolladas). Estos órganos de reserva garantizan energía suficiente durante la época desfavorable. Además, sus raíces son gruesas y también pueden acumular reservas.

A la izquierda, rizoma en iris (Iris) (Foto de David Monniaux); a la derecha, bulbo en lirio o azucena (Lilium) (Foto de Denis Barthel).

Por otro lado, su capacidad para alcanzar nuevas zonas donde vivir, nuevos hábitats, depende más de la reproducción vegetativa o asexual, es decir, de la emisión de yemas, órganos subterráneos, etc. Y, en particular, se ve favorecida por la producción de un elevado número de yemas (órgano vegetal que, en desarrollarse, forma un tallo, una rama o una flor).

Yema (Foto de Sten Porse).

Una adaptación bien curiosa, y que además protege contra el viento, es la morfología en cojín. Algunas plantas parecen cojines; esto hace que la humedad y la temperatura dentro de la planta sean mayores, y por lo tanto estimula el desarrollo y facilita la fotosíntesis.

Planta con forma de cojín (Minuartia arcica) (Foto de Σ64).

Teniendo en cuenta que el período favorable es corto, las plantas suelen ser perennifolias, es decir, que tienen hojas todo el año y así no han de invertir energía en regenerar de nuevas. También, para que la planta no se congele a nivel interno, se produce una elevada concentración de monosacáridos (glúcidos más sencillos), lo que dificulta su congelación en las partes perennes (las que viven todo el año).

Gloria de las nieves (Chionodoxa luciliae) (Foto de Ruhrfisch).

A más a más, su ciclo vital también se ha visto afectado. El período favorable es tan corto que a menudo resulta imposible crecer, formar flores y fructificar en un mismo año. Por ello, las plantas suelen vivir más de un año y tienden a realizar solamente una de estas tres funciones durante el período favorable. Después permanecen en latencia durante el tiempo desfavorable. Por lo tanto, su ciclo se ve afectado y resulta dificultosa la existencia de plantas anuales.

Gracias a todas estas adaptaciones, las plantas han conseguido vivir en lugares tan extraordinarios como estos biomas, siendo unas increíbles supervivientes. Recuerda, que si te gustó este artículo, no debes olvidar compartirlo. Muchas gracias por su interés. 

REFERENCIAS

• Apuntes de Botánica, Fanerógamas, Ciencias de la Biosfera y Análisis de la Vegetación, Grado de Biología Ambiental, UAB.
• Enciclopedia Catalana 1993-98. Biosfera. Volums. 9 Tundra i insularitat V. Krvazhimskii; A. N. Danilov. 2000. Reindeer in tundra ecosystems: the challenges of understanding System complexity. Publicat a tundra ecosystems: the challenges of understanding system complexity, V. 19, 107-110 pp.
• Walter H. 1998 Vegetació i zones climàtiques del món. L’estructuració ecològica de la geobiosfera. 2ªed cat. Promocions i Publ Univ SA, Barcelona
• http://161.116.68.143/website/geoveg/docs/Carrillo_06.pdf
• http://www.apicat.com/web/apiflora_1b.htm

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