Осадки и адаптации к ним организмов.

Осадки на поверхности Земли выпадают неравномерно (табл. 2.3).
Как видим, наиболее влажное место - это экваториальная зона: Индия, Гавайские острова, верхнее течение Амазонки.
В аридных (сухих) областях испаряемость превышает годовую сумму осадков.

К примеру, на о-ве Сокотра (северо-запад Индийского океана) количество осадков - 200 мм, а испаряемость — 2000 мм.

Самые влажные места на Земле
(по: Ситники др., 1987)

Пункт	Максимальное количество осадков, мм в год
Чсрапунджи (Индия)	12 665
Вайалсалс (Гавайские острова)	12 090
Квибдо (Колумбия)	956В
Сан-хуан-дель-Сур (Н и кара гуа)	6 588
Берген (Норвегия)	4 900
Батуми (Грузия)	2 500

Выдерживают такие условия только ксерофиты (например, уже упоминавшиеся бутылковидные де ревья); они обладают выраженными приспособлениями, ограничивающими испарение и позволяющими создавать запасы воды на время длительного перерыва в водоснабжении.
В гумидных (влажных) участках суши растения обеспечены водой в достаточной мере.
В каждый момент времени атмосфера содержит свыше 13 млрд т влаги. Эта величина остается практически постоянной, так как выпадение осадков непрерывно восполняется испарением. Скорость круговорота влаги в атмосфере колоссальна - около 16 млн т/с, или 505 млрд твгод. Несмотря на внушительную величину одномоментного количества воды в атмосфере, это количество эквивалентно лишь 25 мм осадков (если бы весь пар в атмосфере сконденсировался и выпал в виде дождя). Поскольку в среднем за год на Земле выпадает 920 мм осадков, значит, в атмосфере влага обновляется 36 раз (Чандлер, 1974).
Снежный покров. В увлекательной книге российского эколога
А.Н. Формозова (1946) показано, что это не только метеорологический фактор, но также фон и субстрат, на котором живут и по которому передвигаются одни животные, и среда, в которой проводят значительную часть времени другие.
Для животных, активных и в зимнее время, снег играет разную роль в зависимости от того, какой образ жизни они ведут - надснеж- ный или подснежный. Одних он укрывает от холода, а других лишает корма или уменьшает его доступность. В малоснежные суровые зимы создаются очень тяжелые услови я для существования кротов и других подснежных или подземных животных. Но такие зимы благопо-

Таблица 2.4
Средняя весовая нагрузка на подошвы ног зверей и птиц, г/см2 поверхности следа
(по: Наумов, 1955)

/>Животное	Нагрузка, г/см2	Животное	Нагрузка, г/см2
Кабан	903	Заяц-русак, росомаха	22-24
Лось	500	Норка	19
Косуля	320	Заяц-беляк	19
Волк	190	Лесная куница, соболь	12
Собака (лайка)	141	Белая куролатка	12
Дикий северный олень	140	Красная полевка	9
Глухарь самец,	59	Бурундук, ласка	9
сам ка	49	Белка	8
Тетерев-косач	43	Лесная мышь	7,5
Рысь	42	Обыкновенная землеройка	7,3
Серая куропатка	40-41	Домовая мышь	5,5
Рябчик	34	Средняя землеройка	4,4

л умны для копытных. Многоснежные зимы сопровождаются гибелью косуль и благоприятны для мелких грызунов и кротов.
Для животных, передвигающихся по снегу и собирающих корм на земле, снег является препятствием при ходьбе и добывании пищи. И они по-разному приспосабливаются к этому. Большие и тяжелые звери обладают высокими конечностями. Крупный лось, например, бежитпо рыхлому лесному снегу7 глубиной в 40-50 см, свободно пробивая его мощными ногами до земли. Для менее крупных с более короткими ногами зверей - косуль, куланов, антилоп - слой снега в 50 см уже почти непреодолим.
У многих видов увеличивается опорная поверхность конечностей и вырабатывается похожа и бег, при которых они меньше проваливаются. У хороших ходоков по снегу нагрузка веса тела на 1 см- опорной поверхности конечностей не превышает 10-15 г. Нагрузка в 30-40 г/см2 затрудняет передвижение, а при ее увеличении коротконогие звери уже не в состоянии ходить по рыхлому снегу (табл. 2.4).
Как у животных псаммофилов (от греч. psammos - песок) образуются “песчаные лыжи" - всевозможные выросты, волоски, пластинки. увеличивающие опорную площадь для передвижения по рыхлым грунтам, так и у видов, обитающих в районах с глубоким снежным покровом, образуются “зимние лыжи" (рис. 2.28). Такие лыжи “надеваются" только на снежное время (белая куропатка, заяц-беляк, рысь).

верхность конечностей белой куропатки зимой (а) и летом (б) (по: Формозов. 1946)

Виды, не имеющие приспособлений, не могут существовать в местах с глубоким снежным покровом. Наименее снеговыносливы однокопытные — антилопы, козлы и бараны - с небольшими и узкими копытами, а среди хищников - кошки.
Среди оленей только у северного опорная площадь конечностей сравнительно велика. Зимой же она еше более увеличивается за счет разрастания “щеток” - длинных и упругих волос. Маленький безрогий оленек с узкими острыми копытцами - кабарга - обитает в России только в малоснежных хребтах Восточной Сибири. Границей его распространения является глубина снега в 50 см. Снег ограничивает географическое распространение и другого вида мелких оленей - косули, не выходящей за пределы снежности в 60-70 см.
Узколапые пальцеходящие кошки также распространены в малоснежных районах. Лишь рысь живет в тайге, где снеговой покров рььхл и глубок. Весовая нагрузка на опорную поверхность конечностей у нее в 5 раз меньше, чем у тигра (158 г/см2), который распространен в бесснежных или малоснежных районах (в России - на юге Дальнего Востока).
Среди собак самые узкопалые - корсак, живущий в полупустыне и пустыне, и песец — обитатель тундры. В обеих зонах снеговой покров неглубоки очень плотен. Лисица и волк приспособлены к снегу не намного лучше, чем песец, поэтому' они малочисленны в лесной зоне.
Куньи обладают относительно большой опорной поверхностью и, передвигаясь галопом, опираются на все четыре конечности. Более того, такие лесные виды, как ласка, горностай, минируя снег, легко продвигаются в еготолше.
Лесные грызуны-надснежники (заяц-беляк, лесные мыши, белки) подобно куньим, обладают относительно большой опорной поверхностью и также передвигаются галопом.

Снег не только препятствует передвижению, но также затрудняет добывание пищи, находящейся на земле или в почве. Копытные успешно раскапывают только неглубокий снег. Бараны и козлы могут пастись лишь при снеге глубиной в 10-15 см. Кабаны, находящие пищу исключительно на земле, также не выдерживают сколько-нибудь глубокого снега. Для северных оленей в раннезимний период, когда снег еще рыхл, доступны пастбища со снеговым покровом в 40 см, однако с уплотнением снега они не преодолевают его глубину и в 20 см.
Отгонное животноводство или круглогодичное содержание скота на подножном корму возможно лишь в бесснежных и малоснежных степях, пустынях и тундрах, напри мер в Я кути и, где снеговойпо- кров неглубок.
Для животных, не способных раскапывать снег, даже неглубокий его слой является непреодолимым препятствием. К примеру, птицы, питающиеся на земле, вынуждены покидать на зиму облаете со снежным покровом.
Различная способность раскапывать снег для добывания корма развивает между животными отношения, напоминающие нахлебни- чество. Например, белые куропатки кормятся среди стад северных оленей, а серые куропатки - на местах кормежек зайцев-русаков. Поэтому зимой их стайки приурочены к пастбищам, на которых питаются животные (Формозов, 1946).
Оседлые виды после заноса летних кормов снегом переходят на другую пишу: благородные олени и косули - на веточный корм, птицы (глухари, тетерева, рябчики) - на поедание хвои и почек. Ухудшение питания и употребление малоценной шшщ для многих животных сопровождается падением жирности.
При выпадении глубоких снегов многие звери вынуждены откочевывать в малоснежные районы. Кочуют косули на Урале, в Западной Сибири и на Дальнем Востоке. Кочуют даже лоси, уходя из многоснежных районов таежной Западной Сибири и Урала.

Накопление снега на ветвях и хвое в глубокоснежных районах западного склона Урала вынуждает перекочевывать глухарей и тетеревов, питающихся на ветвях. Глубокоснежье губительно и для хищников, пищей которых служат животные с подснежным образом жизни. В зимы с высоким снегом случаются массовые падежи сов и других \гы- шеедов.
Во время весеннего наста и гололедицы особенно сильно страдают копытные. В этот период им трудно добывать корм и спасаться от хищников, поскольку наст, проваливаюигийся под копытными, хорошо держит хищников - волка, росомаху, лисицу-, рысь.
Таким образом, для животных, передвигающихся по поверхности снега и ищущих здесь корм, снежный покров является определяющим условием существования зимой. Только специальные приспособления - расширение опорной поверхности конечностей, атак- же смена пиши - позволяют животным существовать в районах большой снежности. Эти приспособления сыграли важную роль в истории развития животных и формировании фауны снежных зон (Наумов, 1955).
Другая группа животных использует снежный покров как средство защиты от неблагоприятных погодных условий и хищников. Таковы мелкие млекопитающие - грызуны, насекомоядные, мелкие куньи. Снежный покров из-за малой теплопроводности обладает высокими теплоизоляционными свойствами. Даже на глубине в 20 см в снегу заметно теплее, чемнавоздухе, и колебания температуры здесь слабы. На глубине же в 60 см они вообще почти не сказываются. Температура почвы под снегом также выше и устойчивей, чем вне его. Снег настолько согревает землю, что после его выпадения уже замерзшая земля иногда оттаивает. Сохранением талой почвы под снегом обусловлена ранняя, еще до схода снегового покрова, вегетация различных подснежников. В высококормные годы под снегом идет даже размножение таких мелких активных животных с огромной теплоотдачей, как обыкновенная полевка. Землеройки под глубоким слоем снега беспрепятственно передвигаются в толще лесной подстилки, где они находят пищу - личинок и взрослых насекомых, семена.
Глубокий снег защищает всех этих зверьков и от преследования
хищников.
В холодные малоснежные зимы земля может промерзать на большую глубину (1,5-2 м), вызывая резкое сокращение численности обитателей почвы. В такие зимы вымерзают яйца саранчовых (а летом это сказывается на жизни насекомоядных птиц), вымирают мелкие грызуны, тетеревиные птицы, ежи и многие другие виды, живущие зимой под снегом или использующие его как временное убежище. Таким образом, снежность зимы позволяет прогнозировать изменение численности ряда животных в северных районах.
Глубина снежного покрова влияет на промерзание водоемов и выжитаемость рыб, сохранность “гнезд" с икрой лососевых. Отсутствие в настоящее время в Исландии амфибий связывают с их вымиранием в холодную и бесснежную зиму 1829/30 г.
От запасов снега и характера его таяния зависит высота полой воды в реках, а также характер половодий - лесное медленное, с относительно невысоким уровнем, или степное быстрое, но кратковременное, с высоким максимумом.
Для степей и пустынь, где зимние осадки превышают осадки теплого периода, количество снега играет особенно большую роль, поскольку определяет развитие растительного покрова и удельный вес в нем мезофилов, — наиболее ценных в кормовом отношении. От него зависит и наполнение водой временных водоемов, и длительность сохранения их в летнее время. А от этих водоемов в свою очередь зависит распределение и передвижение животных, нуждающихся в водопое, и “малое земледелие” (возможности полива) на участках под посевы проса, ячменя и некоторых бахчевых культур.
Хорошо известные периодические усыхания и наполнения озер в Казахстане, Западной Сибири и многих других районах зависят прежде всего от снежности зим. При наполнении талой водой неглубокие и хорошо прогреваемые степные озера почти мгновенно превращаются в настоящие оазисы. Планктон, бентос, рыба, подводные луга. камышево-тростниковые заросли, водоплавающие птицы - все население озера достигает наибольшего видового разнообразия и богатства. При усыхании озера жизнь беднеет и сохраняется только по небольшим непересыхающим притокам, из которых и происходит заселение водоема после нового заполнения.
Ледовый покров бывает сезонным и постоянным. Сезонный характерен для рек, озер и морей в умеренных и высоких широтах. Постоянный сохраняется в арктических морях. П остоянный ледовый покров существует и на суше - в виде ледников: они занимают 11 % суши.
Небольшие континентальные или островные ледники не лишены жизни, но они не имеют постоянных обитателей и посещаются различными животными в основном летом. Льды арктических морей обитаемы во все сезоны года. С “ледовым морским ландшафтом” связано существование и, соответственно, строение и поведение арктических вторичноводных животных. Они по-разному приспособлены к обитанию на льду, и для некоторых из них он способствовал переходу' от сухопутного к водному образу жизни.
Некоторые сухопутные хищники (лисы и особенно песцы) далеко уходят от берега и подолгу живут на морском льду. Н. П. Наумов (1955)писал, что А. Ф. Врангель встретил лисицу во льдах более чем в 100 км от берега. На еще больших расстояниях от суши полярные путешественники встречали песцов. Они способны совершать далекие переходы с материка на острова Полярного бассейна и встречались на дрейфующих полярных станциях. Во льдах песцы обычно становятся спутниками белых медведей, питаясь остатками их добычи.
Белые медведи проводят всю жизнь во льдах. Лишь на время деторождения самки залегают в берлоги на арктических островах, а самцы и зимой ведут активную жизнь. (Бурые же медведи, и самцы и самки , впадают на зиму в спячку7, поскольку7 эти грузные коротконогие звери не могут передвигаться по рыхлому и глубокому снегу' в лесу.)
И даже настоящие водные животные — тюлени - не потеряли еще связи с твердым субстратом. У гренландских и полосатых тюленей, у лахгаков спаривание, рождение детенышей и линька происходят на льду.
Лед, покрывающий зимой болыпу'ю часть континентальных водоемов в умеренных и высоких широтах, имеет важное значение ты многих видов, либо живущих здесь, либо кормящихся. Для гидробио- нтов ледовый покров ухудшает снабжение водоема. С замерзанием болот, рек и озер животные, обитавшие по берегам водоемов, переходят к подземному образу жизни и меняют питание либо откочевывают на поля и луга. Некоторые зверьки, например выдры и норки, сохраняют связь с водоемами и в зимнее время, если там имеютсяпо- лыньи. Редкость выдры и отсутствие норки на северных сибирских реках связаны с их длительным ледовым покровом. Чем длительнее и устойчивее ледовый покров на водоеме, тем беднее его фауна.
Вечная мерзлота. Вещая, или, как стали говорить в последнее время, многолетняя, мерзлота существует в районах с резко континентальным климатом, отличающихся в зимнее время малоснежьем, большой сухостью, прозрачностью воздуха и низкими температурами. Гранина вечной мерзлота проходите северо-запада на юго-восток, начинаясь от Кольского полуострова и опускаясь в центральной Сибиридо Забайкалья и Монголии (47°30' - 48°с.ш.). Весьсевер России, от Новой Земли и п-ова Ямал до Анадыря и Берингова пролива, быстро расширяющейся полосой (в 10° по параллели) охвачен областью вечной (многолетней) мерзлоты (рис. 2.29).
Территории южнее Игарки и Якутска представляют собой острова вечной мерзлоты среди преимущественно талого грунта. Глубина промерзания прямо пропорциональна величине теплового дефицита и достигает под Мезенью примерно 18 м. в Олекминске 50 м, а под Якутском 114 м. С вечной мерзлотой связаны зимние “наледи” на сибирских реках, вспучивание ледяных бутров на болотах.
Вечная мерзлота является фактором, резко ограничивающим возможности существования обитателей почвы. Здесь почти полностью исчезают дождевые черви, а северная гранила распространения крота в Сибири практически совпадаете распространением сплошной вечной мерзлоты. В районах, где вечная мерзлота имеет островной характер, он приурочен к островкам талой почвы - “таликам” (Наумов, 1955). Живущие в зоне вечной мерзлоты полевки и землеройки использулот лесную подстилку или моховой покров и редко и

мало роются в небольшом оттаивающем за лето слое почвы. Так же ведут себя и лемминги в тундре. Проникающие в зону вечной мерзлоты суслики и сурки для рытья нор, в которых они находятся и во время зимней спячки, используют все те же '“талики” или глубоко оттаивающие приречные склоны и песчаные бугры. Песцы также роют свои сложные норы по приречным склонам бугров, сложенным теплоемкими песчаными и супесчаными почвами.
Как мы видим, действующие в воздушной среде факторы отличаются рядом специфических особенностей: свет и температура - наибольшей интенсивностью по сравнению с другими средами; кислород - обычно в достаточном количестве, тогда как в других средах он является одним из лимитирующих факторов.
Низкая плотность воздушной среды, недостаток в ней опоры и пищи являются причиной отсутствия “аэро- планктона” и животных, ведущих прикрепленный образ жизни (таких много в воде). Нет в воздушной среде и крупных животных, какие обитают в водной среде.

<< | >>

Источник: Н. К. Христофорова. Основы экологии. 1999

Еще по теме Осадки и адаптации к ним организмов. :

- Геоэкология - Основы экологии - Экологический мониторинг - Экология животных - Экология насекомых - Экология почв и агроэкология - Экология птиц - Экология рыб -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -