Животные и растения, существующие и взаимодействующие на одной территории, будь то озеро, тундра или море, образуют сообщество. Взаимодействуют они, конечно, многообразными способами. Некоторые виды симбиотичны и зависят друг от друга ко взаимной выгоде; так, растущий в тундре лишайник представляет собой не одно растение, а два - водоросли и грибы, живущие вместе. Подобный симбиоз часто принимает форму паразитизма - один партнер извлекает выгоду для себя во вред другому. Но большинство видов связаны не так
Тундряная куропатка (Lagopus mutus), имеющая большое сходство с белой куропаткой (L. lagopus), обитает на скалистых склонах гор по всей Арктике. В зимнюю стужу ее ноги прикрывают перья-подушки, своего рода валенки
Взаимосвязанность всего живого
В Арктике рыбы, лишенные красных кровяных клеток, не могут существовать. В ее рыбной фауне преобладают пришельцы из северных вод умеренной зоны, такие, как сельдь, треска, лосось, сиг, палтус. Шельфовые воды и реки Арктики летом прогреваются на поверхности до 10 `С и более, рыбам приходится адаптироваться к такой высокой температуре, а это требует сохранения нормального числа красных кровяных клеток. Тихоокеанская сельдь (Clupea pallassi) фактически обитает в умеренных зонах, нерестится же повсеместно в Арктике. Она мечет икру у самого берега; каждая самка выметывает 20 тыс. икринок, и наибольшая выживаемость потомства у тех рыб, которым удалось выметать икру на растения: вокруг них быстрее циркулирует вода. На всем шельфе Арктического бассейна можно встретить сайку, или полярную тресочку (Boreogadus saida),она также нерестится в прибрежных водах. Случается, что в заливах и бухтах скапливаются миллионы этих рыб. И сельдь, и тресочка служат важной статьей питания для тюленей и китов и составляют неотъемлемое звено арктической пищевой сети, связывающее зоопланктон и морских млекопитающих.
Такими клетками обладают все позвоночные, за исключением большинства антарктических белокровных рыб из семейства Channichthyidae. Точнее, у некоторых белокровных рыб красные кровяные тельца составляют до 30 процентов твердого вещества крови (тогда как почти у всех остальных позвоночных - 95 - 99 процентов), но у подавляющего большинства белокровных рыб они полностью отсутствуют, а следовательно отсутствует и гемоглобин. Это возможно только в Южном океане с его всегда холодной водой: ведь чем холоднее вода, тем больше кислорода она содержит. Предполагают, что и нототеноидные рыбы склонны к низкому содержанию красных кровяных телец; эти рыбы, можно сказать, анемичны. Этот недостаток компенсируют многими способами, в частности понижением активности. Последними исследованиями доказано, что емкость их сердца и объем крови больше, чем у других рыб, кровь движется быстрее. В коже и плавниках расположено множество капилляров, с помощью которых они извлекают кислород из воды. По-видимому, потребовалась многолетняя эволюция, чтобы возникло столь совершенное приспособление, каким является отсутствие красных кровяных телец. Неясно только, какие преимущества оно дает. В богатых кислородом водах Южного океана потребность в красных кровяных тельцах меньше, но полное их отсутствие вынуждает к менее подвижному образу жизни.
Белая куропатка распространена почти по всей Арктике. Летом ее оперение покрыто пятнистым или красно-коричневым оперением, зимой - ослепительно белое, лишь хвост, глаза и клюв остаются черными
Распространенная в Южном океане длинноперая белокровка Pagetopsis macropterus плывет над самым дном, затем останавливается передохнуть на каком-нибудь удобном выступе, например на губке. Через полминуты она снова пускается в путь, не очень дальний, делая с помощью гребных движений крылоподобных грудных плавников два-три метра в минуту. Если поймать ее и выпустить в воду в нескольких метрах ото дна, она, проплавав с минуту, медленно опустится вниз. Спугнутая подводным пловцом, рыба широко раскрывает пасть, растопыривает жаберные крышки, подымает спинной плавник, раздувает грудной плавник, тело выгибает -словом, явно принимает угрожающую позу. Быстро обратиться в бегство она не в состоянии. Белокровка не может позволить себе такие большие затраты энергии, так как у нее отсутствуют красные кровяные тельца, которые снабжают ткани кислородом.
Высшая степень адаптации
Обратимся к рыбам. Эндемичных семейств рыб, т. е. обитающих здесь и больше нигде, Арктика лишена. Зато в Южном океане все почти точно наоборот. Из 120 видов южноокеанских рыб около девяти десятых являются эндемиками. К нототеноидным рыбам Notothenoidei (этот подотряд не имеет обиходного наименования, отчасти потому, что в Антарктике не подвизаются рыбаки, которые могли бы как-нибудь окрестить этих рыб ( Рыболовный промысел в Южном океане, например на 1980 г., дает следующую цифру улова: 529 000 т (Year book of fishery Statistics, 1981). - Прим. ред.)) относятся три четверти всех видов, встречающихся на континентальном шельфе. Наличие такого большого подотряда, богатого видами, - следствие длительной изоляции Южного океана от других океанов. В ходе эволюции нототеноидных рыб образовались формы, очень сходные с другими семействами, распространенными далеко от Антарктики. Это удивительный пример конвергентной эволюции, т. е. одинаковой эволюции видов, имеющих разное происхождение. Например, в антарктическом семействе нототениевых (Notothenidae) имеются виды, сильно напоминающие терпуга и треску из северного полушария. В числе этих видов -антарктический клыкач (Dissostichus mauwsoni),самая крупная из антарктических рыб: в длину она достигает до полутора метра, весит от 50 до 70 кг. Кстати, известно, что тюлени Уэдделла выталкивают этих гигантских рыб на лед и не спеша пожирают. Другие нототениевые гораздо меньше, в том числе привыкший к очень низким температурам трематом-пестряк (Trematomus bernacchii), обитающий под припаем. Один род этого семейства, Pleuragramma, включает антарктическую серебрянку, единственную в Антарктике по-настоящему пелагическую рыбу, питающуюся планктоном. Хищные рыбы Южного океана (Harpagiferidae) напоминают северных коттункулов - и те, и другие вооружены обычно длинным усиком на нижней челюсти. Антарктические плосконосы Bathydraconidae вытянуты в длину и с виду походят на щук, но в отличие от них предпочитают лежать на дне. И наконец, самые необычные из всех обитателей Южного океана - белокровные рыбы (Channichthyidae), лишенные красных кровяных телец и гемоглобина. Эти крупные рыбы, ведущие хищнический образ жизни, также обладают известным сходством со щуками. Антарктические рыбы служат живым опровержением мнения, будто фауна полярных районов лишена разнообразия. Конечно, здесь общее число видов меньше, чем в умеренных зонах или в тропиках, но где еще на Земле можно встретить такое изобилие китов, тюленей, гагарок, пингвинов и нототениевых рыб? Многие группы животных, эволюционировавших здесь, больше нигде не встречаются.
Огромные пространства арктической тундры устланы так называемым оленьим мхом (Cladonia rangifera). Этот лишайник (на что указывает его название) играет важную роль в питании оленей, которых в Северной Америке называют карибу
Лишайник (вероятно, Centraria islandica), растущий в тундре. Хотя лишайники чувствуют себя прекрасно даже там, где их окружает самая враждебная среда, они не выносят загрязнения воздуха. В районах с высокоразвитой промышленностью эти необычные растения встречаются редко
В цепи эволюционной адаптации не может быть слабого звена, иначе наступает гибель. Каждый биологический вид нуждается в пище, в пристанище, каждый должен успешно размножаться, взаимодействовать с соседями, регулировать свои собственные физиологические механизмы. Адаптационная стратегия включает морфологические приспособления, т. е. определенную величину и форму тела, теплоизоляцию, например мех и подкожный жир, механизмы охлаждения, такие, как плавники, хвосты, уши, широкие лапы для передвижения по снегу и т. д. Включает она и физиологические приспособления - энзимы, лучше всего работающие при низких температурах, «антифриз» в крови и даже полное отсутствие гемоглобина и красных кровяных телец у целого семейства антарктических рыб. Она включает также поведение, иногда просто поразительное, благодаря которому живое существо выживает в полярных районах, хотя оно явно лишено необходимых для этого морфологических и физиологических предпосылок. Новорожденный морж не мог бы выжить на льду, если бы не тепло материнского тела. Лемминги не выжили бы, если бы не прятали запасы растительной пищи под изолирующий слой снега, покрывающий их зимние норы в тундре. Гладкие киты перекочевывают летом в полярные районы, где могут подкормиться изобильным там в это время года планктоном, но гренландский кит составляет исключение: он не хуже полярных тюленей и моржей приспособился к постоянному пребыванию среди морских льдов. Полярные районы как бы отфильтровывают" проникающие сюда из других климатических зон организмы. Чем ближе к полюсу, тем меньше встречается видов - пришельцы из местностей с более мягким климатом чаще всего не выдерживают здешних суровых условий. И все же многие выдерживают. Из них некоторые адаптируются настолько хорошо, что уже не могут жить в другом месте. В отдельных случаях процесс эволюционной адаптации породил удивительные параллелизмы и конвергенции. На противоположных концах Земли встречаются виды = двойники, подчас даже не состоящие в близком родстве. Параллельные линии эволюции, когда у довольно близких друг другу видов складывается похожая стратегия жизни, можно проследить на тюленях, обитающих на льду. Примером же конвергенции являются антарктические пингвины и их арктические двойники - бескрылые гагарки: вряд ли связанные хотя бы отдаленным родством, они ведут сходный образ жизни.
Лишайник (вероятно, Xanthoria elegans) разрисовал тонкими узорами скалы острова Сомерсет на севере Канадской Арктики. Нити грибного компонента лишайника вырабатывают кислоты, они разъедают камень и открывают организму доступ к минеральным веществам. Нити также поглощают воду, которую водоросли используют в процессе фотосинтеза
Одни виды живых организмов живут в полярных районах круглый год, другие появляются здесь лишь в определенные сезоны. Одни постоянно находятся на краю гибели, другие только в полярной среде и могут существовать. Всех объединяет одна черта: они приспособились к жизни в полярных условиях. Это означает, что они обладают свойствами, которые соответствуют как биотическим так и абиотическим особенностям окружающей среды и позволяют им противостоять стрессам, которым подвергает их полярный климат. Эти свойства они приобрели в процессе эволюции, откликавшейся на изменения ледниковой эпохи, в которой мы все еще живем в настоящее время.
Лишайники (Ramalia и Xanlhoria), покрывающие скалы на острове Кинг-Джордж в Антарктике, растут там, где мало какие растения, способны выжить. Лишайник представляет собой не одно растение, а два, это сожительство водоросли и гриба. Грибной компонент лишайника необычайно прочными нитями прикрепляет лишайник к камню или почве и связывает воедино множество отдельных мельчайших водорослей
Чтобы выжить в холодном климате
Сайт - - хорошие условия для Вас.
Пользовательского поиска
Живой мир полярных районов (Карлтон Рэй Д., Маккормик-Рэй М.Д.)
Комментариев нет:
Отправить комментарий