Сохранение прохлады в африканских и аравийских пустынях

Нигде на Земле не существует другой столь обширной территории с такой засушливой, жаркой погодой, как Сахара. Однако эта пустыня не всегда была такой выжженной и заброшенной землей. Так, во времена неолита климат здесь был достаточно влажным, а растительность достаточно обильной, благодаря чему в Сахаре могло существовать большое число птиц и крупных животных, подобных тем, что обитают сейчас в Восточной Африке. На доисторических наскальных и пещерных рисунках в Центральной Сахаре изображены слоны и жирафы — животные, которые нуждаются в значительном количестве растительной пищи, а также бегемоты, большую часть времени проводящие в воде. Недавно в разбросанных по пустыням Алжира водоемах, которые питает водный сток с Атласских гор, расположенных несколько севернее, были обнаружены крокодилы. Их ближайшие сородичи встречаются в реках тропической Африки гораздо южнее. Очевидно, когда-то здесь была единая водная система, пересекавшая Сахару и соединявшая тропики со Средиземноморской Африкой.

По-видимому, климат здесь изменился с начала новой эры. В Северной Африке развалин времен Римской империи к югу от современных границ пустынь не обнаружено. И все-таки там, по крайней мере на окраинах пустынь, должен был сохраниться разнообразный животный мир. Римляне охотились на слонов в степях Алжира и Туниса, а затем отправляли их в цирки Рима и Карфагена. На многих римских мозаиках в музеях Туниса, так же как и в местах археологических раскопок, обнаружены изображения сцен охоты на кабанов, львов и антилоп.

Еще в 30-е годы прошлого века первые французские колонисты Северной Африки сообщали о том, что встречали там стада газелей и множество страусов (Struthio camelus). Один путешественник видел гепардов (Acinonyx jubatus) и леопардов (Panthera pardus) в разных уголках Алжира, а ведь эти звери встречаются только там, где обитают их жертвы.

В настоящее время эти стада покинули большую часть Северной Африки и Ближнего Востока. На протяжении тысячелетий, по мере того как менялась окружающая среда и саванна превращалась в пустыню, их становилось все меньше и меньше. Немногочисленные виды, которые адаптировались к суровым условиям пустыни и все еще живут здесь и по сей день, — скромное наследство, оставшееся от прежней буйной жизни в этих местах, которую теперь можно увидеть в некоторых районах Восточной и Южной Африки.

А еще позднее аборигенные виды были почти полностью истреблены человеком — как во время охоты на них, так и при развитии животноводства, лишавшего диких животных кормовой базы. Этот процесс усиливался с быстрым ростом населения. Сегодня на просторах Северной Африки и Ближнего Востока пасутся стада овец и коз, которые уничтожают растительность на равнинах, граничащих с Сахарой, почти ничего не оставляя диким животным.

Великая Сахара сегодня

Площадь собственно Сахары составляет около 10 млн. км², что практически равно площади континентальной части США. Хотя принято считать, что эта великая пустыня представляет собой бесконечные дюны, на самом деле лишь одна седьмая часть пустыни песчаная, включая и эрги, или песчаные моря. Великое песчаное море Ливии и Египта, занимающее территорию, равную территории Франции, — самое большое в мире, с дюнами высотой 100 м и более. Другие крупные эрги встречаются в южной части Туниса, восточном и центральном районах Алжира, Мавритании и Нигере. Большая часть Сахары, та, что не покрыта песком, — это каменистая пустыня (рэг) с гравелистой поверхностью из отполированных черных и фиолетовых камней или же гамадау покрытая плоскими известняками.

В топографическом алане эта пустыня представляет собой область плато и равнин, пересекаемых нагорьями, которая, по словам одного географа, поражает «грандиозной простотой рисунка». Характерной особенностью этой пустыни являются четыре нагорья, которые тянутся с востока на запад — от западной части Судана до южной части Алжира. Самое высокое из них — нагорье Тибести (высотой до 3400 м) на границе между Ливией и Чадом. А самое известное — нагорье Ахаггар в Алжире (высотой до 3000 м), которое называют Сахарскими Альпами.

Вторая характерная черта рельефа — тянущиеся с востока на запад, от Каира до южной части Алжира, депрессии, котловины, ограниченные с севера скалами. На этих равнинах образовалась цепочка оазисов, в которых когда-то находили себе убежище и пищу караваны из Фив в Карфаген; сейчас в этих местах можно найти остатки древних городов, датируемые эпохами фараонов и древних греков.

Самые примечательные особенности топографии — это пролегающие с севера на юг котловины, включающие Красное море, долину Нила, а также другие впадины, протянувшиеся на юго-запад через Ливию и восточные районы Алжира. Нил — единственная река, протекающая через Сахару; многочисленные высохшие русла рек в других водосборных районах берут начало в горных грядах внутри или по краям пустыни и оканчиваются во внутренних котловинах, причем некоторые лежат ниже уровня моря.

Поскольку Сахара расположена в субтропической зоне высокого давления, в основном здесь выпадает менее 125 мм осадков в год. Как и во всех пустынях, осадки эти выпадают очень неравномерно. Так, например, за 30-летний период отмечено 17 лет совсем без осадков. Дневная температура летом обычно превышает 40 °С, а нередко и 50 °С.

В северной трети Сахары осадки выпадают в основном с осени по весну. Здесь растут кустарники и пасутся стада овец и коз, принадлежащие арабам, которые еще два поколения назад вели кочевой образ жизни, а сейчас стали в основном оседлыми. Центральная треть Сахары — самая сухая зона, влаги здесь очень мало. Хотя в этих краях меньше всего растительности, мусульмане-кочевники иногда выпасают здесь стада овец и коз. В южной трети Сахары, которая называется Сахелью, продолжительные засухи в последние годы привели к значительному увеличению площади пустыни. Как правило, основное количество осадков выпадает в Сахели летом. Пустыня Чалби, находящаяся на территории Сомали, Кении и Эфиопии (аридная полоса вокруг Африканского Рога), — восточное продолжение Сахели; благодаря летним дождям здесь есть травянистая растительность, которой кормится крупный рогатый скот.

Хотя принято считать, что Красное море — восточная граница Сахары, субтропическая зона высокого давления не оканчивается здесь, а простирается на восток через Аравийский полуостров. Район между Маскатом в Оманском заливе и Дакаром на Атлантическом побережье, объединенный, помимо всего прочего, мусульманской культурой, может восприниматься как единый обширный регион, в котором Красное море — лишь узкая полоска в раскинувшейся по обе его стороны пустыне. Площадь Аравийской пустыни 3 млн. км², и почти треть ее занимают пески — это самый высокий процент площади песков по сравнению со всеми континентальными пустынями. Здесь не протекает ни одной реки. Наиболее экстремальные условия в Аравийской пустыне отмечаются в районе Руб-эль-Хали, который находится в юго-восточной части полуострова (так называемая пустая четверть), где дюны достигают высоты 200 м.

Две пустыни Южной Африки

Экваториальная зона обильных дождей отделяет Сахару от двух необычных и менее известных пустынь в аридных широтах южного полушария. Большая из них — это пустыня Калахари (600 тыс. км²), расположенная в Ботсване, Южно-Африканской Республике и Намибии. Она не столь бесплодна, как Сахара или Аравийские пустыни: дожди, выпадающие в основном летом, благоприятствуют образованию, хоть и скудного, травяного покрова, причем на севере растут одинокие деревья высотой до 12 м, а в южных, более аридных, районах — кустарники. Почва в Калахари в основном песчаная, здесь часто встречаются параллельные гряды, представляющие собой остатки древних песчаных дюн, закрепленных растениями. Во впадинах между грядами во время редких дождей собирается вода, образуя мелкие водоемы — так называемые пэны, — но весьма ненадолго. Именно такие пэны являются характерной особенностью ландшафта Калахари. Они временно служат местом для водопоя и способствуют тому, что животный мир здесь гораздо богаче, чем в Сахаре. Как и в большей части Южной Африки, в Калахари, в отличие от Северной Африки, не отмечалось длительного периода интенсивного выпаса скота, поэтому и растительность здесь все еще способна прокормить гораздо больше диких животных, чем другие пустыни Африки и Азии.

Одна из самых необычных пустынь мира — Намиб, которая занимает узкую полоску земли, шириной около 100 км, на юго-западном побережье Африки в Намибии. Если судить по широте, на которой лежит пустыня Намиб, она должна отличаться засушливыми условиями. Но расположена она именно в том районе, где поворачивает на север холодное Бенгельское течение, которое несет воды из Антарктиды и сильно охлаждает воздушные массы, поступающие на континент. В результате климат в Намибе более прохладный и здесь более 200 дней в году стоит туман. Несмотря на влажный прохладный воздух, в этой пустыне, самой засушливой из всех африканских пустынь, почти не встречаются многолетние растения. Практически полное отсутствие растительного покрова привело к тому, что причудливая фауна пустыни Намиб — жуки, рептилии, пауки и животные других видов — адаптировалась к жизни в песке.

Поиск воды

Для всех животных пустыни, независимо от способов их адаптации к окружающим условиям, самая важная задача — это поиск воды. В то время как большинство из них получают воду из тканей растений или животных либо в ходе метаболизма при переваривании пищи, некоторым видам все же необходима вода в свободном состоянии или в другой доступной форме. В некоторых районах Намиба осадков выпадает меньше, чем в других африканских пустынях, а туман, хотя и не содержит достаточно влаги, для того чтобы поддерживать многолетние растения, все же служит источником питьевой воды для животных тех видов, которые научились ее разными способами конденсировать. Жуки-чернотелки (Tenebrionidae) забираются во время тумана на гребень дюны и там застывают, причем их задние конечности находятся на гребне, а передние — на обращенном к морю склоне дюны. Так они стоят неподвижно, тела направлены в сторону тумана, который плывет от побережья в глубь континента. Постепенно на их спинках скапливаются мелкие капли влаги, которые затем скатываются в рот.

Песчаные гадюки (Bitis peringuei) собирают воду аналогичным образом: они сворачиваются кольцом на склонах дюн, обращенных к побережью. Туман, наползая на берег, конденсируется в виде капель на их теле, которые затем змеи медленно слизывают. Только эктотермные, или холоднокровные, животные — рептилии и насекомые — могут собирать воду таким путем, поскольку туман может конденсироваться лишь на поверхности, температура которой ниже температуры воздуха. Для того чтобы понизить температуру тела, эти животные ночью отдают свое тепло. Теплокровные животные — птицы и млекопитающие, — характеризующиеся постоянно высокой температурой, не способны конденсировать влагу.

Некоторые пэны Калахари, используемые как места для водопоя, иногда возникают в результате деятельности самих животных. Эти пэны могут появляться и около термитников, богатых минералами, поскольку построены они из почвы и скреплены выделениями термитов. Крупные травоядные животные облизывают термитник, подобно тому как коровы лижут куски каменной соли. Постепенно животные своими острыми копытами вытаптывают землю вокруг термитников, в результате чего образуются впадины. Ветер выдувает размельченную в пыль почву и еще больше углубляет впадины, и в конце концов те становятся достаточно глубокими, чтобы в них могла собираться дождевая вода. Животные, приходящие сюда на водопой, еще больше интенсифицируют этот процесс, и таким образом пэны постепенно углубляются. Многие пэны разбросаны по площади в несколько сотен гектаров, а иногда — даже несколько квадратных километров. Вокруг них собирается самая разнообразная фауна, в том числе крупная антилопа, или чемсбок, орикс (Oryx gazella), зебра (Equus burchelli), страус (Struthio camelus) и газель спрингбок (Antidorcas marsupialis).

Некоторым птицам также ежедневно необходима вода. К ним относится горлица; несколько видов таких горлиц обитает в самых засушливых районах пустыни. В Северной Африке горлица (Streptopelia turtur) летает каждый день за 50—75 км к воде. В отличие от других птиц, которые пьют, зачерпывая воду клювом, а потом дают ей стечь в горло, горлицы, подобно людям, втягивают воду и глотают ее. Взрослые горлицы кормят своих только что вылупившихся птенцов вырабатываемой в зобе жидкостью, которая называется голубиным молоком. Когда птенец засовывает свой клювик в клюв матери, голубиное молоко отрыгивается из зоба, и таким образом птенец получает жизненно необходимую влагу. По мере того как птенец подрастает, родительское «молоко» постепенно убывает, и птенца все чаще кормят семенами. Но поскольку его потребность в воде увеличивается, взрослые отрыгивают им часть воды, которой они запасаются во время дневных полетов.

Африканские и азиатские рябки снабжают своих птенцов водой еще более необычным способом. Эти виды очень близкие к горлицам и голубям, также питаются семенами и каждый день нуждаются в воде. Когда взрослые рябки поутру прилетают к водоемам, они погружают в воду грудные перья, которые, как губка, впитывают воду. Затем когда они возвращаются к гнезду, птенцы клювиками выжимают воду из влажных перьев.

Как избежать перегрева

Для того чтобы выжить, всем животным пустыни приходится прибегать к различным способам, помогающим избежать губительного перегрева и избавиться от избыточного тепла. Один из таких способов заключается в рациональном распределении дневной активности. Так, большая часть животных пустыни ведет ночной образ жизни и появляется на открытых местах поздно вечером, ночью или рано утром. У того, кто пройдет по пустыне Негев (Израиль и Иордания) в середине дня летом, может создаться впечатление, что здесь практически нет животных. А если отправиться той же тропинкой ночью с фонариком, то можно обнаружить скорпионов и змей, которые выползают из нор и лежат в ожидании добычи, а также грызунов, снующих в поисках семян…

Ящерицы, птицы и многие насекомые ведут активный образ жизни и днем, но в самые жаркие месяцы появляются лишь ненадолго на закате и с восходом солнца. В умеренных широтах большинство птиц начинают петь и проявляют активность за 30—45 минут до восхода солнца и поют 3—4 часа. Но некоторые птицы пустыни, такие, как хохлатый жаворонок (Galerida cristata), очень распространенный в Северной Африке и на Ближнем Востоке вид, поют целый час до рассвета, а с первыми лучами солнца замолкают.

Муравьи — также обычные обитатели пустыни, подобно другим насекомым, рыбам и рептилиям. Они эктотермны, то есть температура их тела определяется температурой окружающей среды, и очень чувствительны как к перегреву, так и к охлаждению. Поздней осенью, зимой и весной муравьи активны в дневное время, когда температура повышается до благоприятных значений. Однако начиная с конца весны и вплоть до ранней осени дневная температура слишком высока для них, и их активность сдвигается на утренние и вечерние часы.

Те животные пустыни, которые активны по ночам, на рассвете и на закате, в дневное время предпочитают укрыться в тени или под землей. Для тех видов, которые остаются на поверхности земли, самое ценное — это тень. Так, утром пустынный, или капский, заяц (Lepus capensis) сидит под кустом с западной стороны и потом, когда солнце проходит зенит, перебирается на восточную сторону. В разгар жары птицы пустыни, притаившись, отсиживаются под кустами и ветвями деревьев. Сахарская антилопа аддакс (Addax nasomaculatus) и каменный козел (Carpa ibex), обитающий в пустыне Негев — животные, предпочитающие горные и скалистые места, — проводят дневные часы в пещерах или в тени скал. По сходным причинам многие насекомые пустыни, ящерицы, грызуны ведут норный образ жизни и обычно вырывают проходы в глине или суглинке под корнями кустов. Песчанки африканских и азиатских пустынь создают сложную систему ходов на глубине 1—2 м.

Укрытие под землей — лишь один из маневров в поведенческом комплексе животных пустыни: с его помощью они используют вертикальные перепады температуры — над землей и под ее поверхностью. Температура, максимальная на поверхности, резко понижается уже на расстоянии нескольких сантиметров над и под поверхностью земли, а потом более плавно понижается с высотой или глубиной. Животные пустыни чрезвычайно чувствительны к малейшим колебаниям температуры. Если животные заберутся по кусту на высоту всего лишь 1 м (что ящерицы и змеи обычно и делают) или пророют под землей нору на глубину 30 см, то температура окружающей их среды окажется на 20—40 °С ниже, чем на поверхности.

Разность высот даже в несколько миллиметров может помочь животному избежать теплового излучения, исходящего от поверхности. Муравьи одного североафриканского вида передвигаются на лапках, максимально их выпрямив, с тем чтобы по мере возможности подняться над поверхностью земли. Более того, чтобы понизить температуру окружающего их воздуха на 1—2°С, они держат тело вертикально, а не горизонтально, как большинство муравьев.

Длинные ноги и широкие ступни одногорбого верблюда, или дромадера (Camelus dromedarius), помогают ему свободно передвигаться по сыпучим пескам. Но не менее важно и то, что в результате тело верблюда оказывается на высоте, где температура воздуха на 25 °С ниже, чем у поверхности земли. Хищные птицы, такие, как орел-скоморох (Terathopius ecaudatus), живущий в Калахари, легко парят в восходящих горячих потоках воздуха, подымающихся от раскаленной поверхности. Они парят на высоте 300—500 м, где температура на 40—50 °С ниже.

Одна из птиц Сахары, белошапочная черная каменка (Oenanthe leucopyga), спасается от жары следующим образом: по несколько дней кряду она собирает маленькие камешки, каждый в половину ее собственной массы, и из нескольких сотен камней строит пирамиду высотой 15 см, а наверху пирамиды создает себе гнездо и высиживает яйца уже не на раскаленной земле, а на камнях, продуваемых воздушным потоком. Каменки стараются устроить свое гнездо в тени нависающей скалы или с более прохладной, восточной, стороны больших валунов.

Излучение тепла

Хотя эндотермические птицы и млекопитающие и разработали защитную стратегию, позволяющую им избежать изнуряющего зноя пустыни, они не могут избавиться от тепла, генерируемого их собственным телом, и, чтобы не перегреваться, должны постоянно освобождаться от избытка тепла. Ни у одного вида животных нет таких эффективных способов избавляться от избыточного тепла, как у млекопитающих Сахары и Аравийской пустыни. Это изящные животные, как правило, с длинными ушами, шеей и конечностями, причем по сравнению с общей массой их тело отличается большой площадью поверхности. Одно из таких животных — песчаная газель (Gazella leptoceros), обитающая в Сахаре. Точно так же длинные ноги, шея и тело верблюда в сочетании с большим животом обеспечивают значительную излучающую поверхность. Длинные ноги и шея страуса выполняют ту же функцию, а голая, не защищенная перьями кожа на шее также излучает тепло. Многие пустынные виды, в том числе маленький тушканчик (Jaculus jaculus) и пустынный заяц, — обладатели длинных ушей. Один из наиболее ярких примеров — это крошечная сахарская лисица, или фенек (Fennecus zerda). У этого красивого животного с палевым окрасом, размером меньше домашней кошки, огромные уши, поверхность которых больше всей его морды.

Необходимость избавляться от избытка генерируемого внутреннего тепла ставит перед пустынными животными еще одну задачу. Поскольку в пустыне добыча пищи — дело случая, животным выгодно нагуливать жир, когда еды много, подобно тому как суккуленты запасаются водой после дождей. Однако у животных жир обычно откладывается под кожей, а так как он в какой-то степени препятствует теплообмену тела с окружающей средой, такие отложения затрудняют процесс избавления от излишнего тепла. Выход для животных, обитателей пустынь, состоит в том, чтобы откладывать жир где-нибудь в одном месте (прекрасный пример тому — горб верблюда). Жирнохвостый геккон (Pterydactylus dauricus), встречающийся в Иорданских пустынях, использует тот же способ решения этой проблемы, накапливая в хвосте продукты метаболизма.

Охлаждение за счёт испарения

Любой предмет, теряя влагу, охлаждается. Зебра, подобно другим копытным млекопитающим, таким, как газель, антилопа аддакс, чемсбок, горный козел, потеет. Хищные млекопитающие Сахары, например полосатая гиена (Hyaena hyaena), чепрачный шакал (Canis mesomelas) и барханный кот (Felis margarita), тяжело и учащенно дышат, а влага испаряется с языка и из полости рта. Отсиживаясь в жару в тени, пустынные птицы используют горловую вибрацию — своеобразный эквивалент учащенного дыхания, — при этом они открывают клюв, вибрируют гортанью, быстро вдыхая и выдыхая воздух. Влага довольно интенсивно испаряется с внутренней поверхности легких.

Их дом — дюны

Голый песок, лишенный растительности, — стерильная абразивная среда. Читатель может подумать, что в таких условиях возможность обитания разнообразных видов животных — факт маловероятный. Однако за миллионы лет эволюции организмы уже сформировались таким образом, что могут выжить на большей части нашей планеты. А потому и в голых дюнах пустыни Намиб обитает великое множество различных животных, приспособившихся так или иначе использовать песок: они закапываются в него, чтобы избежать потерь влаги, укрыться от жары, спрятаться от врагов или же притаиться в ожидании добычи. Стараясь быть незаметными, животные приобретают защитную, причем нередко довольно красивую, окраску. Один из видов саранчовых обладает не только окраской песчаного цвета, но и полупрозрачен, так что, когда он находится без движения, его практически не видно.

Другие виды с удивительной легкостью пробираются сквозь песок. В результате эволюционного отбора ящерица из семейства сцинковых (Scincidae) утратила конечности и смогла, таким образом, беспрепятственно «плавать» в песке, почти так же, как угорь плавает в воде! Размеры глаз сцинка тоже значительно уменьшились. Капский златокрот (Chrysochloris astatica), имеющий прекрасную защитную окраску, — обладатель мощных передних лап, которыми он быстро копает песок и ловит добычу, безногую сцинковую ящерицу. Чтобы пробираться сквозь песок, глаза ему не нужны, и в результате он полностью их утратил, доверившись своему тонкому нюху.

У многих хищных животных развились необычные поведенческие особенности, помогающие им выжидать добычу. Карликовая гадюка (Bitis peringuei) зарывается в песок до тех пор, пока на поверхности не остаются только ноздри и глаза. Глаза у нее посажены очень высоко, так что она почти полностью погружает голову в песок. Свернувшись кольцом и спрятавшись, она, застыв, поджидает добычу.

Два вида хищных пауков используют в своих ловушках песчинки. Паук «белая леди» выкапывает маленькую ямку на поверхности песка, потом сверху сплетает паутину, вплетая в нее и песчинки так, чтобы они сделали ее невидимой, и прячется в своей засаде. Когда ее жертва, песчаный сверчок (Gryllidae), наступает на паутину, она прорывается и сверчок падает в ямку.

Паук-перевертыш также «вплетает» песчинки в паутину, которая достаточно велика, чтобы укрыть его. Паук ложится на спинку и натягивает готовую паутину на себя, выжидая, когда его жертва наступит на замаскированную паутину и окажется в ловушке. Дорожная оса (Pompilidae) сначала парализует жертву — паука — ядом, а потом, используя специальные наросты на лапках, похожие на садовые грабли, роет в песке норку. В нее оса заталкивает парализованного паука, кладет на него яйцо, а затем закапывает норку. Когда из яйца вылупляется личинка, она кормится еще живым пауком.

Подобно тому как у дорожной осы есть лапки, похожие на садовые грабли, так и у гребнепалых ящериц (Acanthodactylus) имеются на пальцах чешуйки, помогающие им бегать по песку, как снегоступы — по снегу. Ночной гребнепалый геккон (Palmatogecko rangei) имеет похожее приспособление — перепонки между пальцами делают его лапки похожими на диск, помогающий животному держаться на поверхности.

Жизнь в пустынях, конечно, не так разнообразна, как на лугах и в лесах, но их ни в коем случае нельзя считать бесплодными, необитаемыми землями. В пустынях имеется разнообразная фауна, в том числе и некоторые особо адаптированные виды животных, не встречающиеся более нигде.

Поддержите проект Мир Знаний, подпишитесь на наш канал в Яндекс Дзен

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о