Растительный и животный мир [1984 Быков В.Д., Саушкин В.Д. и др.

Растительный покров и мир животных нашей планеты крайне разнообразны. Условия жизни в глубоководных впадинах океанов и на высокогорьях, в полярных областях Евразии и Северной Америки и на экваториальной суше - на островах и континентах столь различны, что ни одно животное и растение не может существовать повсюду. С другой стороны, в тропических областях Южной Америки, Африки и Азии, сходных по общему характеру растительного покрова и животного мира, видовой состав растений и животных резко различен. Подобные же, хотя и менее резкие различия наблюдаются между флорой и фауной умеренного пояса Евразии и Северной Америки. Таким образом, облик и состав растительности и животного мира нашей планеты определяются двумя основными факторами: экологическими различиями между регионами нашей планеты и ее геологической историей. С одной стороны, различный режим света, температур и влажности, характер почв, особенности рельефа и многое другое выработали у животных и растений ряд приспособлений, позволяющих одним из них обитать в полярных областях, а другим - в тропических. Изменение лика Земли в течение геологической эволюции, ее поверхности и климата, появление и исчезновение материковых связей были причиной того, что процессы видообразования шли по-разному в различных регионах, что привело к своеобразию их флоры и фауны. Каковы же особенности существования животных и растений в разных условиях?

Каулифлория - развитие цветков и плодов на стволах и ветвях деревьев - характерна для влажного тропического леса.

Для тропического леса характерны деревья-гиганты, поднимающиеся над общим уровнем крон

В области влажных тропических и экваториальных лесов годовой ход температур очень ровен. Различия между средними месячными температурами нередко меньше, чем между температурами дня и ночи. Однако и суточные колебания температур, как правило, не превышают 8-10°. Дождь выпадает почти ежедневно: жаркое солнце, стоящее в полдень близко к зениту, бурно испаряет влагу, насыщая парами воздух. Пары конденсируются в атмосфере и выпадают в виде дождя, причем чаще во второй половине дня. У растений влажных тропических лесов нет специальных приспособлений для удержания и сохранения влаги, за исключением форм, поселяющихся на деревьях, которым трудно уловить проносящуюся мимо них дождевую воду. К таким формам относятся, например, эпифиты - растения, обитающие на других растениях, но в отличие от паразитов не питающиеся их соками. У них имеются черты сходства с растениями засушливых местообитаний. Ведь им приходится экономить воду. Листья деревьев вечнозеленые, у низкорослых, живущих в тени, - нежные, тонкие, а у высоких, поднимающихся к яркому солнечному свету, - жесткие, кожистые. Цветут и плодоносят многие растения круглый год. Лес очень густ, вокруг деревьев обвиваются лианы со слабыми, хотя и одеревеневшими стеблями, находящие в этих деревьях опору. Кустарников нет. Видов трав относительно мало. Вся жизнь в таком лесу поднята вверх - огромное количество живущих на деревьях зверей, змей, насекомых, пауков обитают в кронах. Некоторые животные могут всю жизнь проводить среди ветвей деревьев, не спускаясь на землю. На поверхности же почвы могут обитать либо крупные звери, легко прокладывающие себе дорогу среди непролазного леса, - носороги, слоны, либо, наоборот, очень мелкие, к которым относятся, например, оленьки, похожие на оленей, но величиной с зайца, существа с маловетвистыми рогами и ножками толщиной с карандаш. Разнообразие форм, могущих обитать в таких условиях, необычайно велико. Так, одних только деревьев в таком лесу может насчитываться много сотен видов. Легче найти здесь десять стволов разных видов деревьев, чем десять стволов одного и того же вида. Дождь сильно промывает почву, поэтому питательных веществ в ней мало, большая их часть содержится в деревьях и других растениях. Стоит вырубить такой лес, и плодородие почвы резко падает. Поэтому в таких лесах была распространена подсечно-огневая система земледелия, при которой после вырубки леса и сжигания деревьев (что способствует удобрению почвы золой) год, редко два участок возделывается, а затем забрасывается и вырубается новый. Все тропические плантации нуждаются в искусственных удобрениях. В тропиках по мере движения к северу и югу, а также в глубь континента от области экваториальных и влажных тропических лесов начинает проявляться сезонность климата. При остающихся высокими температурах выявляются два периода: сухой и влажный, продолжительность первого из них постепенно растет. Это связано с сезонным проникновением ближе к экватору пассатных, т. е. сухих, ветров.

Леса, переходные к саваннам. Для них характерны кактусо видные молочаи

Хищник саванн - гепард

Для африканских саванн особенно типичны гигантские баобабы

В глубине материка недостаток влаги становится все ощутимее. Влажные тропические леса сменяются сначала лесами с опадающей на сухое время года листвой, более изреженными, более светлыми, в которых резко падает разнообразие лиан и особенно эпифитов - цветковых и папоротниковых растений, а травяной покров становится более густым. Уменьшается число видов животных, связанных с кронами деревьев, возрастает число наземных форм.

Дальнейшее увеличение продолжительности сухого периода приводит к смене лесов саваннами, представляющими сочетание отдельно стоящих деревьев, часто очень крупных, как, например, африканские баобабы или акации, или их групп с участками трав, зачастую настолько высоких, что они могут скрыть всадника. Обилие растительных кормов влечет за собой разнообразие травоядных животных. Для африканских саванн характерны разнообразные антилопы, буйволы, зебры, жирафы, другие копытные, африканский страус, для южноамериканских - некоторые виды оленей, страусы-нанду и др. С обилием травоядных зверей связано и разнообразие хищников и падалеедов, как зверей, так и птиц. Смены влажного и сухого периодов вызывают сезонные перекочевки.

Дальнейшее продвижение в более сухие регионы приводит нас через низкотравные саванны в полупустыни и область пустынь. Жизнь пустынь представляет собой контраст по сравнению с жизнью влажного экваториального леса. Температурные различия дня и ночи, а во внетропических пустынях - лета и зимы, необходимость укрываться от палящих лучей солнца в убежищах, недостаток влаги для растений и животных - все это накладывает особый отпечаток на обитателей пустыни. Растения обладают разнообразными приспособлениями для экономии влаги: многие из них безлистны или имеют очень жесткие, часто опушенные небольшие листочки. У некоторых корни настолько длинны, что могут простираться до грунтовых вод, находящихся на глубине, превышающей 10 м; в последнем случае листья их оказываются необычно зелеными, так как эти растения почти не страдают от недостатка влаги.

Для тропических пустынь очень характерны растения с сочными стеблями или листьями типа агав и столетников-алоэ, которые скапливают воду во внутренних органах и экономят ее.

Растение стапелия существует в условиях жаркой пустыни

Кактусы особенно типичны для Нового Света

Для пустынь умеренного пояса характерны саксаулы

Лошадь Пржевальского обитала в Монголии. Сейчас она сохранилась лишь в заповеднике Аскания-Нова и в зоопарках

Весной в пустынях умеренного пояса бывает несколько более влажно - тает снег, который выпадает в небольшом количестве в течение зимы, жара еще не достигает максимума. В это время появляются однолетние растения, так называемые эфемеры, которые очень быстро заканчивают цикл развития, успевая за 30 - 50 дней вырасти из семени и принести плоды и семена. Одновременно из подземных луковиц, клубней и корневищ появляются стебли многолетних растений с коротким циклом развития - эфемероидов, которые после отцветания и плодоношения теряют все подсохшие наземные органы и впадают в состояние покоя.

Среди животных - обитателей пустынь много ночных и сумеречных видов, которые все жаркое время проводят в норах и укрытиях. К их числу относятся как позвоночные животные, так и беспозвоночные: насекомые, скорпионы, фаланги и др. Некоторые обитатели пустынь умеренного пояса впадают в спячку на жаркое время года. Это летняя спячка, при которой температура тела животного, находящегося в глубокой норе, понижается до нескольких градусов выше нуля, резко падает количество ударов сердца и частота дыхания - до одного вдоха и выдоха в минуту. Эта летняя спячка переходит в зимнюю. Вообще норы в пустынях - основные убежища, в которых кроме их хозяев-строителей обитают многочисленные виды, прячущиеся от жары. Даже некоторые птицы обитают здесь в норах. Многие обитатели пустынь обладают быстрым бегом или полетом: водоемы редки, и, чтобы до них добраться, нужно преодолеть большие расстояния.

Если продвигаться к северу от саванн, в районы муссонного климата как по восточным окраинам континента, так и по западным, где преобладает климат средиземноморского типа, мы попадаем в область жестколистных лесов. Они характерны для тех районов, где температуры уже могут снижаться до 10, редко 5° выше нуля, но морозов, как правило, не бывает.

Распаханный и засеянный участок степи в Донецком бассейне. В посеве сохранились весенние степные эфемеры - маки

Понижения температуры до отрицательной вызывают катастрофические явления в жизни субтропических районов: гибнут культурные и некоторые дикорастущие виды и природные сообщества восстанавливаются не скоро.

Выпас был необходимым условием существования степей. Опыты, поставленные в заповеднике Аскания-Нова, показали, что полное прекращение выпаса ведет к гибели степей: ветошь, сухие листья и стебли степных растений образуют на поверхности почвы весьма гигроскопическую подстилку, которая мешает расти самим степным растениям, и они постепенно гибнут, сменяясь бурьянами. Перевыпас приводит к опустыниванию степей, к смене их полупустынями.

В период цветения ковыля его серебристые султаны, колеблясь под порывами ветра, невольно вызывали сравнение с морскими просторами. И хотя гиперболическое описание степи, данное Н. В. Гоголем, который писал о том, что травы скрывают всадника, далеко от действительности, все же бескрайние степи, несомненно, были необычайно богаты растениями, дававшими пищу и укрытие травоядным животным.

Для этой области развития жестколистных лесов характерны вечнозеленые деревья и особенно кустарники с жесткими листьями, кожистыми, нередко блестящими, часто выделяющими в изобилии эфирные масла. Кроме жестколистных деревьев и кустарников для этих регионов весьма характерны разнообразные хвойные - сосны, настоящие кедры и другие эндемичные для довольно узких районов виды и роды. Из млекопитающих и птиц много семеноядных форм, поскольку в составе деревьев, как хвойных, так и широколиственных, имеются в изобилии виды с плодами и семенами, богатыми жирами и белками.

В глубинах континента к северу от пустынь умеренного пояса за полосой полупустынь тянутся степи, в настоящее время на всех континентах в основном распаханные, а ближе к океанам располагаются широколиственные и смешанные хвойно-широколиственные леса. От степей они отделены полосой лесостепи.

Степи - море травянистой растительности, представленной более низкорослыми злаками с примесью сильно опушенных двудольных растений на юге и более высокорослыми злаками с красочно цветущими двудольными растениями на севере. Среди злаков видную роль играют ковыли, а в Северной Америке - бородачи.

По доисторическим степям бродили стада диких лошадей - тарпанов, родичем которых является почти исчезнувшая в Монголии лошадь Пржевальского, сайгаки, ныне оттесненные в полупустыни, быки-туры, полностью выбитые в степях Восточной Европы, и бизоны, почти уничтоженные в прериях Северной Америки; был обилен заяц-русак и многочисленны мелкие грызуны, в первую очередь полевки. А раз много травоядных животных, значит, есть чем питаться и хищникам, как мелким - степному хорю, ласке, так и более крупным - лисице и волку.

В широколиственных лесах много грызунов. На них охотятся совы

В старом широколиственном лесу деревья часто дуплисты, как этот бук-долгожитель. Буковый лес на южном склоне главной гряды Крымских гор

Широколиственный лес насыщен жизнью. Обилие животных и мягкая зима благоприятны для кровососущих клещей, способствующих распространению одной из опасных болезней - клещевого энцефалита, поражающего животных и человека.

В степи много птиц, гнездящихся на земле, тем более что в степях для гнездящихся на деревьях птиц были пригодны только небольшие островные лески, заросшие лесками балки да долины рек. Растительноядные виды представлены дрофой и стрепетом, жаворонками. Из хищников, питающихся позвоночными животными, - луни и орлы, из более мелких хищных птиц -степная пустельга, поедающая преимущественно насекомых, но нападающая и на мелких грызунов. Таким было это сообщество, ныне сменившееся культурными землями, преимущественно посевами злаков.

Широколиственные леса умеренного пояса, сменяющие степи и лесостепи к северу в районах океанического и умеренно континентального климата, образованы деревьями с опадающей листвой, и поэтому зимой почва в этих лесах укрыта толстым слоем опавших листьев, препятствующим ее глубокому промерзанию; иногда почва остается талой в течение всей зимы.

В старом широколиственном лесу деревья часто дуплисты, среди их мощных ветвей имеются многочисленные укрытия для птиц и млекопитающих. Разнообразен подлесок из кустов лещины, жимолости и других видов. Травостой высокий и густой. В нем принимают участие растения с подснежным развитием, "подснежники", у которых стебли начинают расти с осени из корневищ, луковиц и клубней, а в марте при талой почве под снегом закладываются бутоны, которые сразу после схода снега распускаются. Постоянно талая или не глубоко промерзающая почва позволяет в этих лесах существовать животным с активной подземной деятельностью: кроту, который находит обильную пищу - почвенных беспозвоночных, и грызунам, питающимся подземными частями растений. С широколиственными лесами связано существование копытных -оленей, косуль, кабанов. Если кабаны питаются в основном подземными органами растений и плодами деревьев, особенно желудями и буковыми орешками, не отказываясь и от почвеннообитающих беспозвоночных - они хорошо роют землю своими бивнями, - то олени и косули поедают траву и ветви кустарников и подроста деревьев.

На деревьях поселяются белки и сони, находящие в этих лесах обильный корм -желуди, орехи лещины, грибы.

Обилие листогрызущих насекомых, в годы массовых размножений сильно оголяющих леса, а также потребителей живой и отмирающей древесины - короедов, личинок усачей и пр. способствует разнообразию птиц, обитающих в широколиственном лесу, при этом некоторые из них, например дрозды, тетерева, кормятся или гнездятся на земле. Дятлы обшаривают стволы в поисках корма, синицы снуют среди листвы деревьев.

Глухарь - типичный обитать тайги

Для широколиственных лесов типичен ландыш

До прихода человека хозяином тайги был медведь

На месте вырубленных лесов разрастается иван-чай, или кипрей высокий

Брусника - кустарничек, типичный для темнохвойного леса

К северу и в глубь континента широколиственные леса сменяются смешанными, а затем и темнохвойными лесами, образованными преимущественно видами ели и пихты. В этих лесах опад образуют не ежегодно опадающие листья, а живущие более года иглы. Надпочвенный покров из игл, во-первых, препятствует росту многих видов трав, а во-вторых, не предохраняет почву от промерзания. Поэтому в темнохвойных лесах травяной покров, за исключением днищ балок и берегов ручьев, развит слабо, а поверхность почвы покрыта ковром зеленых мхов. Сами деревья не столь ветвисты, как широколиственные породы, но кроны их смыкаются и затемнение поверхности почвы значительно.

Меняется и состав животного населения. Вместо оленей и косуль здесь обычен лось, питающийся молодыми побегами сосны, а также ветвями подроста мелколиственных пород - березы и осины, появляющихся на вырубках темнохвойного леса. Белка здесь так же обильна, как и в широколиственных лесах, но так как урожай семян хвойных деревьев резко меняется по годам, то в годы неурожая белка совершает далекие переселения, во время которых переплывает реки, нередко массами погибая в их водах. Из других грызунов, связанных с лесом, обилен полосатый бурундук. Из хищников особенно характерна рысь, подкарауливающая добычу лежа на ветке, да всеядный медведь.

Сибирский лемминг - характерный обитатель тундры

В годы массовых размножений лемминги, опустошив близлежащие участки тундры, пускаются в далекие миграции, которые заканчиваются гибелью зверьков.

Мелкий хищник тундры - песец живет в норках, на зиму белеет

Участки каменистой тундры часто лишены цветковых растений. Здесь распространены накипные лишайники

Растение тундры - ползучая ива

Встречаются в тундре и невысокие ягодные кустарнички, например толокнянка

Особенность лишайников, представляющих основной корм северного оленя, - их медленный рост: годичный прирост составляет всего несколько миллиметров. Поэтому оборот оленьих лишайниковых пастбищ очень длителен и измеряется 10 - 15 годами и более. С этим связано и то обстоятельство, что как дикие, так и домашние северные олени вынуждены кочевать на значительные расстояния.

К северу лес постепенно изреживается, переходит в редколесье, лесотундру и наконец сменяется тундрой.

Тундра лежит в области вечной мерзлоты. Сильное развитие здесь получают процессы заболачивания. Тундры могут быть кустарничковыми, осоково" травяными, моховыми, лишайниковыми.

Лето тундры коротко, поэтому ее обитатели на продолжительный холодный период мигрируют на юг. Это в первую очередь касается птиц, но и северные олени на зиму спускаются к югу, где снег не столь уплотнен и где им легче разбивать его копытами, добывая корм. Некоторые обитатели тундры, например грызуны-лемминги, проводят зиму под снегом в понижениях рельефа тундры, где питаются ветвями кустарничков и травами, сохраняющими частично зелень на зиму.

Огромные стаи перелетных птиц прилетают в тундру на лето. Летом, когда в тундрах царит постоянный день, ритм жизни ее обитателей необычен: многие животные бодрствуют значительную часть суток. Длительный день позволяет птицам прокормить большие выводки, поэтому у особей того или иного вида, обитающих в тундре, число яиц в кладке, как правило, больше, чем у особей этого же вида, обитающих южнее, например в лесной зоне.

К северу тундры постепенно сменяются арктическими пустынями, где растительный покров уже не сплошной, а отдельные стебли растений и пятна растительности сменяются оголенными участками. Здесь количество животных, не связанных с морем (к числу последних относятся моржи, тюлени, белый медведь, отчасти песец), становится все меньше и меньше.

Таковы в весьма схематическом изложении изменения растительного покрова и животного мира от экватора до полярных стран.

Белая сова. Летом в тундре белая сова вынуждена кормить птенцов круглые сутки. Зимой совы совершают дальние миграции к югу, достигая степной зоны

Обитатели полярных морей - моржи устраивают лежбища на берегу и на льдинах

Австралийское эндемичное животное - утконос. Его челюсти покрыты роговым чехлом

Сумчатый медведь - коала. Коала медлителен, обитает на эвкалиптах

Современные экологические условия вызывают приспособления животных и растений к определенному режиму существования, накладывают на них некоторый общий отпечаток, свойственный обитателям той или иной зоны земного шара. Но сказанным не ограничиваются причины географического распространения наземных животных и растений.

Как мы уже отмечали, существуют различия между видовым составом обитателей того или иного континента или того или иного архипелага. Древность или молодость тех или иных районов, ход геологической истории суши земного шара накладывают свой отпечаток на систематический состав флоры и фауны. Предположение о существовании единого материка Пангеи, который затем раскололся на части, расходящиеся друг от друга, впервые высказал известный немецкий ученый А. Вегенер, столетие со дня рождения которого отмечалось в ноябре 1980 г.

Видимо, раньше других отчленились от праконтинента Австралия с Новой Зеландией. В связи с этим в Новой Зеландии вообще нет млекопитающих животных, не завезенных человеком, за исключением летучих мышей, а в Австралии почти полностью отсутствуют так называемые плацентарные млекопитающие, у которых плод прикреплен к стенке матки плацентой ("детское место"), зато господствуют сумчатые животные и имеются животные яйцекладущие - утконос и ехидна, которые, будучи млекопитающими и выкармливая детенышей молоком, откладывают яйца. Что касается сумчатых, то они очень разнообразны по своим экологическим особенностям и, как выражаются ученые, заняли в Австралии все экологические ниши, которые на других материках занимают плацентарные млекопитающие.

Кенгуру - обитатели засушливых травянистых пространств Австралии

Гребнистый крокодил, обитающий в Южной Азии, - один из самых крупных

Крупные кенгуру заменяют в Австралии копытных, а мелкие - зайцев, роющий норы вомбат заменяет сурка, сумчатый крот - крота, сумчатая белка - белку, сумчатый волк, недавно истребленный в Тасмании, - волка, так называемый сумчатый дьявол - куницу и хорька и т. д. Из плацентарных млекопитающих здесь имеются только мелкие грызуны, летучие мыши да дикая собака динго, может быть завезенная сюда человеком и потом одичавшая.

Флора Австралии тоже своеобразна. Здесь очень широко распространен эндемичный род эвкалиптов (эти деревья, обладающие хорошей древесиной и ценным эвкалиптовым маслом, широко разводятся, в том числе и у нас в субтропических районах Закавказья). Очень много акаций, у которых перистые листья заменены уплощенными листовидными черешками. Имеются "травяные деревья" из семейства лилейных и многие другие своеобразные растения.

Весьма оригинальны и фауна, и флора Южной Америки, Центральной Америки и островов Карибского моря. Только здесь обитают представители отряда неполнозубых млекопитающих: различные муравьеды, длинным липким языком добывающие из щелей, трещин и других убежищ муравьев, термитов и других насекомых, броненосцы, одетые в панцири, из которых некоторые могут сворачиваться в шар подобно ежу, и ленивцы, нередко всю жизнь проводящие уцепившись когтями за ветку и подвесившись к ней кверху брюхом. В их желобчатых волосах поселяются зеленые водоросли, делающие их незаметными на фоне тропических деревьев. Имеются здесь и некоторые виды сумчатых. Обезьяны Южной Америки относятся к широконосым, на других материках не встречающимся. Очень своеобразны грызуны. Это родина морских свинок, широко расселенных по свету в качестве лабораторных животных, и нутрии, разводимой ради меха и мяса во многих странах. Только здесь встречаются кровососущие вампиры из летучих мышей, переносчики бешенства.

Из растений заслуживают упоминания кактусы, центр происхождения которых находится в Мексике, эндемичные виды семейства бромелиевых, из которых ананас введен в культуру всех тропических стран. Южная Америка - родина хинного дерева, каучуконоса гевеи, а Центральная Америка - родина ку