Жизнь в тундре. Суровость климатических условий

Мощные ледники, покрывавшие совсем недавно большую часть Северной Америки и Евразии, теперь отступили на Крайний Север и в высокогорья. Однако за пределами нынешних ледников сохранились еще обширные территории, называемые Бесплодными землями в Северной Америке и тундрой (от фин. - «безлесная равнина») в Старом Свете. Несмотря на разницу в названиях, обе эти зоны сходны между собой, а распространенные здесь растения и животные на 75% представлены одними и теми же видами. Зона, занятая тундрой, располагается примерно между 60° и 70° северной широты, т.е. начинается приблизительно там, где средняя температура самого теплого летнего месяца достигает лишь +10°С. А температура - это один из факторов, лимитирующих рост деревьев.

Суровость климатических условий. Основными факторами, влияющими на развитие жизни в тундре, являются темнота и холод. Уже у Северного Полярного круга солнце не поднимается над горизонтом во время зимнего солнцестояния, а полярная ночь длится очень долго. На большей части тундры солнечный свет не виден на протяжении нескольких месяцев. До некоторой степени это компенсируется продолжительностью летних дней, но растениям и животным приходится очень спешить, чтобы завершить цикл развития в этот короткий период светлого времени.

Холод - еще один важный фактор, частично унаследованный от недавних геологических времен. Почвенный слой тундры скован вечной мерзлотой [Ключ].

Ключ. В летние месяцы поверхностный слой почвы в тундре пересыщен водой [A]. Зимой почва замерзает, но мелкие млекопитающие [Б] выживают, прячась в норах.

В Гренландии толщина этого слоя составляет 610 м, а в других местах может быть и больше. В летние месяцы оттаивает лишь самый верхний слой, толщиной от 3 м до 7,6 см, но в любом случае только он и служит основой для развития в тундре растительной и животной жизни. Причем оттаявшая почва всегда пересыщена влагой, поскольку мерзлота не позволяет воде проникать в глубину. Частое промораживание и оттаивание вздувает почву пузырями, полости которых постепенно заполняются камнями. В результате образуются так называемые каменные многоугольники и кольца. Большая часть осадков выпадает здесь в виде снега и в количестве, эквивалентном 50,8 см дождя в год.

В тундре встречаются и высокие горы, но большая часть ее территории представляет собой равнину, усеянную небольшими озерками и лужами и изборожденную узкими извилистыми речками. В «нижней», или южной, тундре травяной покров может быть сплошным, но в «высокой», северной, сильные ветры сдувают тонкий почвенный слой и растениям удается закрепиться лишь в трещинах и других укрытиях. Здесь основной растительный фон составляют лишайники.

Цепи питания тундры. Крупные растения тундры представлены древесными формами, образующими «леса», в основном из березы и ивы, взрослые экземпляры которых могут достигать иногда всего нескольких сантиметров в высоту [1].

1. Почти все растения тундры приникают к земле. Карликовая береза, как и карликовая ива, очень редко превышают 1 м в высоту, обычно же они гораздо ниже, даже когда достигают зрелости. Под этими «деревьями» растут разнообразные мхи и лишайники, формируя ярус, аналогичный подлеску в умеренном поясе. Ползучие стебли плауна распространяются по площади несколько га, и все же он - жалкий реликт тех могучих чешуйчатых деревьев древности, с которыми состоит в родстве. Одно из самых красивых растений тундры - лесная герань. На южных склонах холмов встречается пурпурная камнеломка, входящая в состав растительного комплекса, который называют «арктической альпикой». Северная линнея напоминает о великом шведском ботанике Карле Линнее, когда-то совершившем путешествие по тундре Финляндии.

Многочисленны здесь главным образом представители семейства вересковых. На растениях созревают ягоды, составляющие важную часть в меню обитателей тундры: даже белый медведь по осени жирует на клюкве. Нередко древесные виды скрываются летом в превосходящем их по высоте травостое, который на мгновение оживляет ландшафт своей пестротой, но быстро угасает по мере приближения зимы.

Разнообразие животных для столь негостеприимного края, на удивление, велико. Крупные млекопитающие представлены овцебыком [3] и в летние месяцы северным оленем (карибу - в Северной Америке).

3. Овцебык (Ovibos moschatus) - наиболее крупное животное в фауне севера Канады и Гренландии. В Старом Свете их нет, хотя в ледниковую эпоху они там еще водились. Исключительно толстый мех хорошо защищает их от холода, но силы быстро истощаются, когда им приходится бродить в поисках пищи по глубокому снегу. При опасности стадо сбивается в плотный круг, выставив наружу мощные рога- надежную защиту от волков.

Среди хищников можно назвать волка, песца [4] и росомаху, которые питаются преимущественно арктическими сусликами, полевками и леммингами.

4. Песец - коренной житель тундры. Различают две цветовые формы: голубую, постоянно сохраняющую дымчато-серый тон, и коричневую, которая зимой переходит в белую. Численность зверя колеблется в зависимости от обилия пищи, главным образом леммингов. Основной враг песца - человек, истребляющий его из-за красивого меха.

Эти животные хорошо приспособлены к холоду - одеты плотным мехом и защищены толстым слоем подкожного жира. Опасность обморожения снижена также благодаря компактной форме тела, укорочению морды, ушей и хвоста.

Перелетные птицы. Оседлых птиц в тундре мало, но каждый год, движимые инстинктом перелета, сюда прилетают на гнездование и кормежку миллионы уток, гусей и куликов [5].

5. Мелкие кулики – чернозобик, камнешарка и исландский песочник – каждую весну прилетают в тундру на гнездовья, а осенью вместе с гусеобразными – морянкой и черной казаркой – улетают на юг зимовать на болотах и эструариях. Полярная сова - постоянный обитатель тундры, но в самые суровые морозы она откочевывает к югу.

Для песцов наступает сытное время, когда они могут постоянно кормиться на птичьих колониях, нападая на слабых или увечных птенцов. Излишки пищи песцы прячут, и она, замерзнув, сохраняется до зимы. Наземные птицы питаются в основном насекомыми, в том числе кровососущими комарами и мухами [2].

2. Большинство насекомых тундры проходит личиночные стадии во временных летних водоемах, а зимует подо льдом. Среди них много кровососущих видов.

Насколько бедна здесь суша, настолько богаты моря. Летнее размножение планктона обеспечивает пищей множество животных, включая тюленей, китов и морских птиц [6], многие из которых залетают далеко к северу в погоне за обильным планктоном северных вод.

6. Гагары и поморники гнездятся в тундре, но зимуют в незамерзающих морях. Чернозобая гагара питается рыбой, тогда как короткохвостый поморник ловит полевок и леммингов или отнимает рыбу у чаек.

7. Травоядные куропатка [1], лемминг [2] и заяц-беляк [3] составляют основу питания многих хищников, таких, как кречет и сапсан [4, 5], болотная сова [6], мохноногий канюк [7], средний поморник [81 горностай [9], песец [10], росомаха [11J и волк [12]. Кочуя с места на место, хищники находят районы с обильной пищей.

В короткий период положительных температур все начинает бурно развиваться. Но к августу дни становятся заметно короче, температура понижается и выпадает первый снег - предвестник зимы. Насекомые гибнут, оставляя зимовать лишь яйца и личинки, укрывающиеся либо на дне скованных льдом водоемов, либо под засыпанной снегом растительностью. Птицы, завершив размножение, огромными стаями улетают на юг, чтобы провести зиму в умеренных или субтропических районах. Северные олени и карибу, сопровождаемые волками, откочевывают к югу. И только овцебык и выносливый песец остаются зимовать в тундре.

При всем кажущемся обилии жизни в летнее время число видов в тундре невелико. Поэтому здесь очень легко нарушить тонкое экологическое равновесие между хищником и жертвой. Численность популяций «жертв», представленных главным образом мелкими млекопитающими, может сильно колебаться между годами изобилия и глубоких депрессий. Особенно наглядны подобные колебания численности у леммингов [8].

8. Пики численности норвежских леммингов повторяются каждые 4 года [А]. При благоприятных условиях небольшая популяция животных может сильно размножиться. К ним стягиваются хищники. Но лемминги продолжают размножаться, уничтожая запасы пищи. Мигрируя, зверьки тонут в реках и даже в море. Но часть их остается, и цикл начинается снова. Зимой под снегом [Б] лемминги сохраняют свою активность.