Adaptations des espèces en montagne :
La montagne est un milieu spécifique qui possède de nombreuses particularités dues nottamment au relief et à l'altitude (cf. Les caractéristiques de l'altitude). Pour exister et se reproduire dans ce milieu, les espèces animales et végétales ont subit des adaptations écologiques. Certaines espèces se sont particulièrement bien adaptées aux contraintes du milieu montagnard et ne sont observables que dans ses conditions, participant ainsi à l'identité de la montagne.
Adaptations de la flore
Voici parmi les espèces des adaptations visibles sur la flore de montagne :
- le nanisme : la taille réduite de plantes par rapport à leur équivalent en plaine permet d'exposer une partie moins grande aux vents (source de dessèchement et de cassure), au froid, au gel, de profiter de la chaleur à la surface du sol, de limiter le recouvrement par la neige, ainsi que de mobiliser moins d'énergie dans la formation de tissus photosynthétiques ;
- la pilosité : le recouvrement de poils et de duvets protecteurs sur les feuilles, les tiges ou d'autres parties de la plante permet une meilleure protection de la plante contre le rayonnement solaire, le froid et la dessication (dessèchement) par le vent en gardant une meilleure humidité (exemple : l'epervière velue) ;
- l'aspect des feuilles : la réduction de leur taille et de leur surface permet de limiter leur exposition au vent, elles peuvent être aussi plus épaisses et résistantes. Aussi, la présence de cire réduit la transpiration. Les feuilles peuvent aussi être persistantes pour effectuer la photosynthèse sous un manteau neigeux léger, ou caduques pour éviter l'emprise de la neige et du gel ;
- les stomates : plus réduites et situées sur la face dorsale ayant pour effet le ralentissement de la transpiration, le contrôle de l'évaporation peut aussi s'effectuer par l'ouverture / fermeture des stomates ;
- le type végétatif : la majorité des plantes en altitude sont vivaces ou pluri-annuelles et perdurent dans le sol sous forme de tubercule, de bulbe, de rhizome ou de stolon, ou sous forme de graine, avec des cycles végétatifs très courts qui limitent le développement des structures ligneuses ;
- adaptation des bourgeons : ils peuvent rester sous la neige ou dans le sol, et être recouverts d'écailles ou de poils protecteurs ;
- composition de la sève : le taux de sucre est plus important dans la sève des plantes fonctionnant ainsi comme un "antigel" ;
- la pigmentation : la plus forte concentration en pigments développe une coloration très vive et protectrice du fort rayonnement UV en altitude, mais permet aussi d'attirer les insectes pour favoriser une pollinisation et contrer ainsi la période plus courte de développement annuel de la végétation ;
- la forme : certaines formes permettent aux plantes de mieux supporter les conditions d'altitude comme la forme en coussinet qui rassemble au raz du sol un micro-climat favorisant l'humidité et une température plus élevée bénéfique au développement de la plante (exemple : le silène acaule). Le feuillage en drapeau des arbres qui permet de suivre l'orientation majeure du vent en ne poussant que d'un seul côté. Le tronc en crosse pour les arbres permet de grandir malgré les contraintes de la pente et du poids de la neige. Le port couché, la forme rampante des plantes permet de limiter l'exposition aux vents et la contrainte du poids de la neige. D'autres formes comme la rosette, le tapis épais, ou le simple rassemblement en touffe des plantes permettent aussi de contrer les conditions plus difficiles d'altitude ;
- les racines : l'appareil racinaire des plantes se développe beaucoup plus dans le sol afin de s'accrocher à des millieux particuliers comme les éboulis et éviter plus facilement l'arrachement. La longueur des racines permet aussi d'aller puiser plus profondèment l'eau. De nombreuses plantes de montagne ont un système racinaire énormément développé par rapport à la partie visible émergée du sol. Les racines peuvent aussi être plus épaisses pour pouvoir y stocker de l'amidon et de l'eau pendant de longues périodes ;
- l'utilisation des sols : la capacité des plantes à fixer l'azote et à évoluer sur des sols pauvres permettent leur développement sur des sols minéraux. La reproduction par marcottage ou par bouturage permet aussi de s'adapter aux sols difficiles.
Adaptations de la faune
La physiologie des espèces est conditionnée par le milieu montagnard, principalement par la saison hivernale qui nécessite une bonne adaptation au froid et à la réduction de nourriture :
- le physique : les espèces de montagne présente une morphologie plus trapue et des membres plus courts que les espèces de plaine en limitant la perte de chaleur par la circulation sanguine. Les oreilles et le museau peuvent voir leur taille plus petite pour limiter l'exposition. La surface des pattes au contact avec le sol neigeux peut être augmentée par la production de kératine, de plumes supplémentaires ou de membranes entre les sabots pour réduire l'enfoncement (principe des raquettes à neige) et renforcer l'isolation avec le sol ;
- la physiologie : la présence de veines entre les artères permet de réchauffer le sang veineux. Le volume des panses peut diminiuer et la structure des parois stomacales se modifier ;
- l'homochromie : consiste en un changement de couleur de certains animaux afin d'améliorer leur camouflage et d'augmenter ainsi les chances d'échapper à leurs prédateurs. Ces animaux deviennent blancs et se confondent plus facilement avec la neige durant la période hivernale et concerne l'hermine, le lièvre variable et le lagopède ;
- le pelage / le plumage : des animaux voient leur pelage / plumage s'assombrir, se noircir en hiver afin de mieux absorber l'énergie des rayons solaires (une surface claire réfléchit mieux la lumière qu'une surface sombre), et donc de chaleur. Le pelage ou le plumage s'appaissit également pour renforcer la résistance au froid, et se développe parfois aux pattes ou aux narines ;
- stockage de graisse : en période estivale, les animaux se constituent des stocks de graisse dans lesquels ils puiseront en période hivernale lorsque la nourriture disponible sera réduite et où la dépense calorique sera supérieure. De nombreux animaux voient leur poids diminuer fortement suite à l'épuisement progressif de ces réserves. Des réserves insuffisantes peuvent être synonyme de mort ;
- le comportement : certaines espèces constituent des stocks de nourriture l'été pour l'hiver dans des cachettes. Les déplacements sont aussi plus limités pour éviter une trop forte dépense d'énergie. Aussi, des espèces utilisent leur environnement comme la neige pour s'isoler du froid ;
- la migration : horizontale afin de rejoindre des latitudes où le climat est plus chaud et la nourriture plus présente, ou verticale en altitude afin de gagner un couvert forestier protecteur où la nourriture est aussi plus abondante ;
- le régime alimentaire : la modification du régime alimentaire permet de consommer ce qui est disponible durant la basse saison. Les secrétions gastriques seront pour ces espèces beaucoup plus acides afin de mieux digérer des aliments plus complexes. Le volume stomacal diminue et une poussée de caecums peut survenir afin d'effectuer une seconde digestion ;
- l'hibernation (hiberner) : un sommeil léthargique complet ou partiel des organismes vivants pendant l'hiver en ralentissant son métabolisme à des niveaux très bas et en consommant les réserves de graisse accumulées à la belle saison permettra de passer l'hiver pour certaines espèces ;
- l'hivernation : la somnolence hivernale permet de limiter la consommation d'énergie ;
- l'hivernage (hiverner) : en limitant leur activité durant la saison hivernale, les espèces économise de l'énergie ;
- la cryoprotection : elle peut concerner les espèces poïkilothermes qui se laissent "geler" (grenouille rousse) durant l'hiver dans la vase des lacs d'altitude. Leur organisme permettent aux tissus de ne pas se dégrader durant cette période.