クッションプラント

クッションプラントは、世界中の高山、亜高山、北極、亜北極の環境に生息する、コンパクトで背の低いマット状の植物です。「クッション」という用語は通常、マット状に広がり、地上からの高さが限られており（最大でも数インチ）、主根が比較的大きく深い木本植物に適用されます。また、生殖能力と生殖周期の適応が遅れ、栄養分の少ない環境でゆっくりと成長するように適応した生活史を持っています。^[1]この植物形態は、異なる大陸の多くの異なる植物科の種が、厳しい環境条件に耐えるために同じ進化的適応に収束した、並行進化または収束進化の例です。^[2]

クッション植物は、直径 3 メートル (10 フィート) まで成長する、大きくて背の低いマットを形成します。典型的な形態は、最小限の頂端優勢を持つ密集した茎の密集した塊で、個々のロゼットで終わります。各茎は一定の速度で成長するため、クッションの他の部分よりも露出しているロゼットはありません。老化の観察から、クッション植物は通常、個々のロゼットが別々に死ぬのではなく、一斉に死ぬと結論付けられています。生きているロゼットの下では、植物は通常、光合成を行わない物質を生成するか、以前の葉を枯らして断熱効果を生み出します。^{[2] [3]}

クッション植物は非常にゆっくりと成長します。 Silene acaulisの場合、成長率は 1 年に 0.06 cm (0.02 インチ) から 1.82 cm (0.72 インチ) と測定されています。この成長の阻害と同時に寿命が延び、一部の種の最大のクッション植物は 350 年にも達します。^{[3] [4]}ペルー南部のAzorella compactaに関する研究では、1 年に 1.4 mm の成長率に基づいて、研究対象地域の個々の植物の樹齢は 850 年以上であり、時折 3,000 年に近い標本もあることが判明しました。^[5]

クッションプラントは、一般的に、露出した乾燥した亜高山帯、高山帯、北極、亜北極、亜南極の フェルドマーク生息地の、水はけの速い岩や砂の土壌に生育します。泥炭 湿原や沼地などの特定の生息地では、クッションプラントは極相群落のキーストーン種になることもあります。そのため、クッションプラントは土壌がほとんどまたはまったくない裸の生息地に定着することがよくあります。高山生息地における一次遷移の開始者としての役割のため、クッションプラントは風の強い高山斜面の乾燥や機械的に厳しい環境に特別な適応をしています。^{[2] [3]}

風の強い斜面や、露出したばかりの北極ツンドラに新しいクッションプラントが定着することは、あまりありません。定着した植物は数百年も前のものですが、地表からわずか数インチしか伸びていません。植物は広がり、高さよりも幅が広くなっていますが、地上にはあまり広がっていません。植物は、最初の生殖周期を開始する準備ができるまで何年も成長します。植物は、光合成に十分な暖かさと日光が利用できる限られた期間のみ活発に成長しますが、雪が溶ける前にこの周期を開始することもあります。植物の形状は、光合成できる時間を延ばすために、体内に暖かい夏の空気を閉じ込めるのによく適応しています。標高の高いクッションは通常、より小さく、密度が高くなります。^[6]

高山または亜高山地帯に生育する植物は、水分を獲得して保持するという課題に直面しています。水分を獲得する 1 つの解決策は、広範囲に根を張ることです。小さなワスレナグサは、地面から数インチしか離れていないかもしれませんが、主根は土壌表面から数フィート下まで伸びることがあります。長い主根が必要なのは、多くの高山および北極環境では降水量が少なく、ほとんどが降雪であるため、また、形成されたばかりの浅い土壌は急速に排水されるためです。水分を獲得する以外に、植物は乾燥した環境で生き残るために水分を保持する必要があります。クッション プラントはコンパクトな成長形態により、表皮表面の空気の流れが減り、水分損失率が低下します。さらに、多くのクッション プラントは小さく肉厚な葉を持ち、これが植物の表面積を減らすため、蒸散が減り、水分が節約されます。森林限界をはるかに超えた高山環境では、寒さが成長の制限要因となります。そのため、密集した茎と葉を持つクッション植物は、太陽光の熱を変換して閉じ込めることができ、周囲の気温よりも数度高く暖め、短い生育期間を延ばすことができます。多くの高山のクッション植物には、太陽が輝くと毛の間に閉じ込められた空気を温める、厚く絡まった毛もあります。これらの毛は、暖かい空気が植物から上昇するのを防ぐことで温室として機能し、また、風が閉じ込められた熱を吹き飛ばすのを防ぐ防風壁としても機能します。^[7]

クッションプラントは、このような小さな多年草にしては大きくて華やかな花を咲かせ、時には何百もの小さな花を咲かせることもあります。 ^[6]これは、短い成長期に遠くから 花粉媒介者を引き付けるために必要です。

クッション植物は、周囲の土壌温度と比較してクッション±15℃（±27℉）以下の湿度と土壌温度を局所的に高めに保つ能力があるため、生態系エンジニアと呼ばれています。特にMulinum leptacanthumとOreopolus glacialisは、土壌の主要栄養素濃度を変える種として明確に特定されています。これらの特性により、クッション植物が生息する厳しい環境に他の種がより簡単に定着することができます。したがって、クッション植物が定着した場所では種の豊富さが明らかに増加しています。^[3]

クッションプラントは、特定の地域や植物科に固有のものではありません。タスマニア、ニュージーランド、ティエラデルフエゴからスヴァールバル諸島の北極ツンドラに至るまで、世界中で78属338種ほどが、同様の環境条件に応じて同じ植物形態に収束進化しました。クッションプラントの種は、セリ科、キク科、ナデシコ科、ドナティア科、スタイリディア科など、34の多様な植物科に含まれています。^{[2] [3] [8] [9]}

• タスマニアの宝物 - クッション植物