Жизнь в пустыне. Распространение пустынь

К пустыням относят территории, где количество осадков не превышает 25,5 см в год, что объясняет и относительную бедность их фауны. Тем не менее пустыни не похожи одна на другую, в зависимости от преобладания тех или иных зимних температур их делят на холодные и жаркие [Ключ].

Ключ. Пустыни есть на всех континентах, они занимают около 14% всей поверхности суши. Площадь Сахары - крупнейшей пустыни мира - составляет примерно 900 млн. га. Пустыней можно считать всякую территорию, получающую менее 25,5 см осадков в год. Песок не обязательный признак пустынь: их могут покрывать щебень, скалы и даже соль. Границу пустыни трудно обозначить, поскольку часто ее окружает переходная зона, где типичная пустынная растительность смешивается с растениями соседней территории.

Распространение пустынь. Холодные пустыни встречаются в Северной Америке (Большой Бассейн), на севере Азии (Гоби) и в Южной Америке (Пуна). Жаркие пустыни располагаются на юге Северной Америки (Мохаве, Колорадо, Аризона-Сонора, Байя-Калифорния и Чиуауа), в Южной Америке (побережье Чили и Перу), на севере и юге Африки (Сахара, Калахари, Намиб) и в Австралии. У всех обитателей пустынь, как бы они ни были разнообразны, есть одна общая черта: все они в большей или меньшей степени приспособлены к недостатку воды и убежищ и резким перепадам температур. В жаркой калифорнийской пустыне Мертвая долина была, например, зарегистрирована температура + 56,7°С, а в пустыне Гоби - 40°С, притом с большими перепадами ночных и дневных температур. Все населяющие пустыню живые организмы так или иначе зависят от воды, и у каждого из них развивается способность выживать при минимальных количествах влаги, особенно в периоды длительных засух.

Растения и насекомые пустынь. У растений пустынь (растения, обитающие в условиях постоянного недостатка влаги, называют ксерофитами) есть целый ряд характерных приспособлений[3].

3. Самая обычная форма кактусов цилиндрическая или сферическая: это уменьшает испарение влаги с поверхности. Лишь у немногих кактусов (сем. Cactaceae) [1, 2, 3, 4, 7, 10] есть листья; для большинства же характерны шипы и колючки, защищающие их от травоядных животных. И другим растениям пустыни [11, 12] свойственны суккулентные [5, 8, 9] или редуцированные [6] листья (сем. Crassulaceae [6], Stapeliaceae [12], Euphorbiaceae [И], Liliaceae [5, 9] и Aizoaceae [8]).

1. Eriocactus sp. 2. Astrophyturn sp. 3. Mammillaria sp. 4. Lobivia sp. 5. Gasteria sp. 6. Crassula sp. 7. Stetsonia sp. 8. Lithops sp. 9. Haworthia sp. 10. Cereus sp. 11. Euphorbia sp. 12. Stapelia sp.

Одни из них могут сохнуть без всякого вреда для себя. Старые листья высыхают полностью и отмирают, но молодые, хотя они тоже подсыхают и буреют, продолжают расти при очередном выпадении осадков.

Другие растения умеют уклоняться от воздействия засухи. Цикл развития, например, калифорнийского мака завершается в течение очень короткого промежутка времени, так что засушливые периоды (иногда до нескольких лет) растение переживает в почве в виде семени [4].

4. Когда вслед за сухим сезоном в пустыне начинают идти дожди, она мгновенно превращается в красочный луг. Лежавшие в почве в ожидании влаги семена быстро прорастают и дают побеги.

Интересно, что семена некоторых пустынных растений после первого дождя развиваются лишь частично. Дальнейшее развитие зародыша и появление ростка происходит только после нескольких ливней. Это помогает выживанию вида.

Засухоустойчивость – самый распространенный способ защиты. Одни растения сбрасывают листья, чтобы снизить потребность в воде. У других развиваются необычайно длинные корни, достающие влагу из глубинных подземных резервуаров. У мескитового дерева и акаций, например, корни уходят на глубину до 15 м, а у такого кустарника, как Atriplex halimus - до 18 и даже 21 м. У некоторых пустынных растений, наоборот, развивается обширная поверхностная корневая система, быстро усваивающая воду после выпадения кратковременных дождей. Корни таких растений могут простираться более чем на километр. У многих растений отмирают наземные части и сохраняются только клубни или луковицы. Есть и такие растения, которые запасают избыток влаги в стеблях и пользуются ею по мере надобности. У многих суккулентов (Aloe sp., Crassula sp.) к запасанию воды приспособлены листья. Такие кактусы, как Cephalocereus sp., обычно покрыты длинными шелковистыми волосками, что тоже препятствует потере влаги. Пустынные растения служат убежищем [1] для многих животных, включая птиц, рептилий и ночных бабочек.

1. Юкка коротколистная (Yucca brevifolia) особенно распространена в пустынях Мохаве и Колорадо на юге США. Она дает приют множеству разных животных, например долгоносикам (Yuccaborus sp.) [3] и термитам (Paraneotermes sp.) [6]. Главный опылитель юкки-бабочка Tegeticula alba [5]. В основании дерева устраивают свои убежища многие мелкие млекопитающие, такие, как древесная крыса Neotoma magister [7]. Привлеченные обилием насекомых, здесь вьют гнезда североамериканский крапивник Campylorhynchus brunneicapillus [1], трупиал Скотта (Icterus parisorum) [2] и дятел Centurus uropygialis [4]. Находят добычу некоторые рептилии: пятнистая ночная змея Hypsiglena torquata deserticola [8] и ночная ящерица Xantusia vigilis [9].

2. В пустынях, которые обычно представляются голыми, безжизненными равнинами, может быть довольно много растений. Большая часть из 1500 существующих видов кактусов встречается в пустынях Центральной и Северной Америки. Высота этих растений варьирует от 2,5 см до 15,2 м; наиболее распространены видные на переднем плане опунция (Opuntia sp.) и гигантский цереус (Cereus giganteus).

Насекомые очень многочисленны в пустыне и играют важную роль в жизни других ее обитателей, питающихся исключительно насекомыми. Приспособления этих мелких жителей пустыни к засушливым условиям разнообразны [5, 8].

5. Жуки чернотелки - типичные обитатели пустыни. Многие из них живут на барханах, скрываясь в песке при малейшей опасности.

6. Скорпионы не боятся жары. Питаются они пауками и насекомыми, но могут нападать и на других скорпионов.

7. Сольпуг (от лат. Solifugae - «убегающие от солнца») насчитывают около 800 видов. В основном это ночные животные.

8. Часть особей медовых муравьев служит «живой кладовой» для меда, который приносят остальные члены колонии. Их брюшки раздуваются, образуя «медовые бочки» - резервуары пищи для других особей на период засухи.

Одни из них, как, например, муравьи-жнецы, физиологически не приспособленные к условиям пустыни, устраивают гнезда глубоко под землей, где наружная температура почти не достигает их. Они совершают лишь кратковременные набеги на поверхность, чтобы запастись семенами на период засухи.

9. Стаям пустынной саранчи, насчитывающим в среднем 1 млрд особей, необходимо до 3000 т корма в день. Хотя уровень естественной гибели саранчи велик, она представляет серьезную угрозу для сельскохозяйственных культур, поскольку вспышки ее размножения трудно предсказать и контролировать. Молодые особи образуют подвижные кулиги, мигрирующие пешком.

Многие насекомые активны только ночью, а днем прячутся под камнями или зарываются под поверхностный слой почвы. Дневные насекомые отличаются либо длинными конечностями, позволяющими им поднимать тело над горячим песком, либо способностью к полету. Многие забираются на растения. Большинство насекомых защищаются от обезвоживания, выделяя на поверхность кутикулы тонкий слой воска, почти непроницаемый для воды. Правда, он непроницаем и для кислорода и для углекислого газа, поэтому насекомым потребовалось создать специальную систему, обеспечивающую проникновение газов через наружный скелет при сохранении потерь влаги на минимальном уровне. Дыхание осуществляется через особые отверстия, дыхальца, которые открываются лишь при накоплении в организме значительного количества углекислого газа.

10. Карпозубики - реликты фауны тех водоемов, что некогда покрывали территории нынешних пустынь. Их можно встретить в небольших озерках, разбросанных по американским пустыням.

Рептилии пустынь. Еще одна группа обитателей пустыни, которая, вероятно, чувствует себя здесь лучше других [12, 13], - рептилии. Это «холоднокровные» животные, которые в отличие от птиц и млекопитающих не обладают способностью к терморегуляции.

12. Земляной геккон - представитель большого числа видов гекконов, обитающих в пустыне. На охоту за насекомыми выходит ночью, а днем прячется под камнями.

13. Черепаха гофер хорошо приспособлена к среде обитания: панцирь защищает от перегрева и хищников, а запасы влаги она хранит в двух особых мешках.

14. Сцинков иногда называют «песчаными рыбами», поскольку они будто плавают в песке, гребя уплощенными пальцами, отороченными роговой чешуей. Большую часть времени они проводят под самой поверхностью песка, поджидая насекомых.

Поэтому для повышения температуры тела им приходится полагаться на тепло солнечных лучей и нагретых ими окружающих предметов. При сильной жаре тело рептилий настолько перегревается, что и им приходится скрываться в убежище. По ночам они ищут укрытия от холода. Пожалуй, самые многочисленные в пустынях - змеи, но, поскольку большинство из них ведут ночной образ жизни, они менее заметны, чем ящерицы, снующие здесь и там в течение всего дня.