Жизнь животных и растений без воды
В пустынях, где воды почти нет, растения и животные выработали необычные стратегии выживания, умудряясь разными способами добывать и запасать влагу.
Пустыня в центре Саудовской Аравии кажется совершенно безжизненной. Но это не так. Она полна жизни. В середине дня ее обитатели скрываются из виду, спасаясь от палящего солнца. Однако с наступлением вечерней прохлады они выходят из своих укрытий, и пустыня преображается.
Длинные корни и мелкие листья
Растения выработали разные способы выживания в пустыне. Одни, в том числе дикие арбузы, образуют широкую корневую систему, чтобы собирать воду с как можно большей площади. У других, например у пустынных акаций, корни уходят на глубину до 30 м, поглощая воду из земных недр. Некоторые пустынные растения могут годами покоиться в виде семян, а после сильного дождя прорастать, цвести и за считаные дни образовывать новые семена. Вельвичия удивительная, встречающаяся в Намибии и на юге Анголы, поглощает выпадающую на рассвете росу двумя необычайно длинными плоскими листьями. Эти листья продолжают расти на протяжении всей жизни вельвичии, постепенно отмирая на концах и расщепляясь на узкие ленты (ремни).
Другие растения, особенно представители семейств молочайных и кактусовых, выживают благодаря способности запасать воду. Такие растения называются суккулентами. Листья у них маленькие или вообще отсутствуют, а стебли толстые и мясистые. Плотные покровы предотвращают испарение воды из тканей. Некоторые суккуленты накапливают воду в корнях или мясистых листьях.
Защита от солнечного удара
В засушливых районах Африки и Ближнего Востока живут антилопа адцакс и три вида антилоп ориксов. Эти жвачные животные с длинными полыми рогами получают воду, питаясь стеблями, корнями и клубнями суккулентов, а также слизывая росу, образующуюся на листьях растений на утренней заре. Микрофлора их желудков способна расщеплять целлюлозу на более простые соединения, из которых в тканях образуется вода. Экскременты у пустынных антилоп абсолютно сухие.
Аддаксы особенно устойчивы к засушливым условиям. Они могут месяцами обходиться без воды, получая необходимую влагу исключительно из растительного корма. Кроме того, аддаксы чуют источники воды, находящиеся у поверхности почвы, и иногда добираются до нее, раскапывая землю копытами. Они также обладают удивительной способностью находить участки пустыни, зазеленевшие после коротких дождей.
Эти животные никогда не перегреваются даже под палящем солнцем. Их светлая шерсть отражает его лучи, а хорошо развитая сеть капилляров охлаждает головной мозг. Такие приспособления надежно предохраняют пустынных антилоп от солнечных ударов.
Доркасы и другие газели, приспособленные к засушливым условиям существования хуже, чем ориксы и адцаксы, в поисках воды и зеленых пастбищ совершают далекие кочевки.
Прохладные убежища
Особенно трудно приходится в пустынях мелким млекопитающим – песчанкам, тушканчикам, африканским лисичкам фенекам и пустынным зайцам. Зверьки рискуют быстро умереть под палящим солнцем от обезвоживания. Поэтому жаркие дневные часы они пережидают в глубоких норах, а на поиск еды выходят только в сумерках или ночью. В самые жаркие месяцы года некоторые мелкие млекопитающие даже впадают в спячку. В это время температура их тела падает, обмен веществ замедляется, и организм может долго обходиться без воды и пищи.
Длинные задние ноги позволяют тушканчикам удирать от опасности большими быстрыми прыжками, почти не касаясь раскаленного песка. Передние ноги у зверьков короткие, но сильные. С их помощью тушканчики роют норы и обдирают поедаемые растения.
Спасибо, я не пью!
Некоторые песчанки и тушканчики вообще не пьют воду. Всю необходимую для организма влагу они извлекают из пищи, переваривая сухие стебли и семена растений и окисляя образующиеся углеводы в процессе клеточного дыхания. В результате вырабатывается углекислый газ, который зверьки выдыхают, и вода, которую организм расходует крайне экономно. Моча у них очень концентрированная, а помет совсем сухой. Потовые железы у этих грызунов редуцированы, поэтому зверьки не теряют влагу с потом. Благодаря выдыхаемому водяному пару в норках у них довольно влажно. Пустынные грызуны приступают к размножению только с наступлением дождей. Когда пустыня на короткое время покрывается зеленью, самки наедаются сочных растений, чтобы компенсировать расходы воды на кормление детенышей молоком.
Что же до хищников, таких, как фенеки и дикие пустынные кошки, то они получают влагу с поедаемой плотью жертв. На мелких грызунов, птиц, насекомых и ящериц фенек обычно охотится ночью, а днем спит в норе, которую выкапывает в песчаном грунте.
Достаточно капли
По утрам на Берег скелетов в Намибии ложится густой туман — единственный источник влаги для обитателей здешних очень засушливых мест. Он постоянно образуется в результате смешения холодного воздуха, дующего с Атлантического океана, с горячим дыханием пустыни Намиб, протянувшейся вдоль морского побережья. При оседании тумана на листьях растений остаются маленькие капельки росы. Этой влаги вполне хватает для жизни жукам-чернотелкам, пустынным паукам и некоторым ящерицам.
Нередко можно видеть ползущего по песку жука, который удерживает между ногами крупную каплю росы. Она образовалась на его жестких надкрыльях и скатилась к ногам. На рассвете жуки круто поднимают вверх заднюю часть тела и собирают на надкрыльях росу. Восковой слой на поверхности покровов многих пустынных насекомых препятствует испарению влаги из организма.
Вода из жира
Двугорбые и одногорбые верблюды выделяют очень концентрированную мочу. С мочой они теряют всего 1 л воды в сутки. В горбах у этих животных накоплен жир, который при сжигании обеспечивает организм энергией и влагой. Верблюд расходует свои жировые запасы, когда ему остро не хватает пищи и воды: жир превращается сначала в углеводы, а затем — в углекислый газ и воду. Добравшись после изнурительного путешествия до водоема, верблюд может выпить за один присест до 120 л воды. Она запасается в выстилке желудка. Обезвоживание верблюд переносит легко: долго не получая воду, он может потерять до 20% веса без ущерба для здоровья (для сравнения: человек, потерявший из-за обезвоживания всего 12% веса, неминуемо погибает).
Источник
Приспособление животных к жизни в пустыне
Добыча и расходование воды животными и растениями
Взаимосвязанные проблемы борьбы с перегревом и сохранением воды в организме стоят перед всеми животными и растениями в любой части каждой пустыни.
Потение, пыхтение, вибрация горлом и облизывание — не говоря уж о выбрасывании всего запаса мочи — бесспорно, представляют собой эффективные способы охлаждения, но прибегающие к ним обитатели пустынь расплачиваются за это дорогой ценой. Они теряют величайшую из драгоценностей — воду. Все живые организмы в пустыне, как растения, так и животные, доходят до крайности, лишь бы сберечь влагу в теле. Экскременты их, как правило, совсем сухие. Верблюжий навоз можно употреблять в топливо практически сразу, а экскременты многих пресмыкающихся представляют собой комочек совсем сухого порошка. Даже для избавления от растворимых шлаков, таких, как мочевина, вода расходуется весьма экономно. Так, в моче человека содержится 92% воды, а у кенгуровой крысы всего 70%. Одна из сахарских ящериц даже умудряется избавляться от избытка соли, выделяя ее через специальную железу в ноздрях.
Поиски воды определяют образ жизни многих обитателей пустыни. Некоторые настолько снизили потребность в ней, что извлекают необходимую им влагу из своей пищи, а пить не пьют вовсе. Фенек и шакал получают ее из тканей добычи, газель-доркас — из сока листьев, а кенгуровые крысы — из семян. Кое-кто способен в критических ситуациях производить воду внутри собственного организма, расщепляя жировой запас. Но многие крупные млекопитающие, например орикс или кенгуру, вынуждены ежедневно отправляться с пастбищ к редким, далеко разбросанным источникам, а потом возвращаться обратно.
Птицы, жительницы пустынь, нередко проделывают то же самое. И в брачный период попадают в крайне тяжелое положение, так как птенцам вода требуется не менее чем взрослым, и если корм недостаточно сочен, их надо обеспечивать жидкостью как-нибудь еще. Африканские рябки нередко гнездятся километрах в сорока от ближайшей воды. И самец доставляет питье своим птенцам через такие расстояния поистине уникальным способом. Прилетая к озерку, он сначала пьет сам. А затем входит в воду и стоит, вытянувшись, старательно намачивая перья на брюшке. Они — причем только у самцов — обладают структурой, не встречающейся в оперении ни одной другой птицы, и впитывают воду точно губка. Как только они наберут воду, рябок летит к своему гнезду и садится на его край. Птенцы перебираются к нему, задрав головы, и принимаются сосать перья, точно щенята, теребящие соски матери.
Земляная кукушка, эта изящная истребительница змей, быстро бегающая на длинных ногах по пустыням Аризоны и Мексики, поит своих птенцов иным способом. Пара строит гнездо на кактусе или в терновнике и выводит двух-трех птенцов. Малыши с поразительно раннего возраста уже способны переваривать ящериц и насекомых. Родители, прилетая с мертвой ящерицей в гнездо, не сразу отдают добычу птенцам. Птенец просит, широко разевая клюв, и взрослая птица всовывает ему туда ящерицу. Но не отпускает ее. И пока они остаются в этой позе, словно оспаривая друг у друга добычу, из горла взрослой птицы появляется жидкость и по клюву стекает в клюв птенца. Нет, это не недавно выпитая и сохранившаяся в зобу вода. Вполне возможно, что в окрестностях гнезда никаких источников нет. Вода же эта производится в желудке родителей в процессе пищеварения. И только когда птенец волей-неволей проглотит положенную дозу воды, он наконец получает и ящерицу.
Источник
как животные добывают и сохраняют воду в пустыни
Поиски воды определяют образ жизни многих обитателей пустыни. Некоторые настолько снизили потребность в ней, что извлекают необходимую им влагу из своей пищи, а пить не пьют вовсе. Фенек и шакал получают ее из тканей добычи, газель-доркас — из сока листьев, а кенгуровые крысы — из семян. Кое-кто способен в критических ситуациях производить воду внутри собственного организма, расщепляя жировой запас. Но многие крупные млекопитающие, например орикс или кенгуру, вынуждены ежедневно отправляться с пастбищ к редким, далеко разбросанным источникам, а потом возвращаться обратно.
Птицы, жительницы пустынь, нередко проделывают то же самое. И в брачный период попадают в крайне тяжелое положение, так как птенцам вода требуется не менее чем взрослым, и если корм недостаточно сочен, их надо обеспечивать жидкостью как-нибудь еще. Африканские рябки нередко гнездятся километрах в сорока от ближайшей воды. И самец доставляет питье своим птенцам через такие расстояния поистине уникальным способом. Прилетая к озерку, он сначала пьет сам. А затем входит в воду и стоит, вытянувшись, старательно намачивая перья на брюшке. Они — причем только у самцов — обладают структурой, не встречающейся в оперении ни одной другой птицы, и впитывают воду точно губка. Как только они наберут воду, рябок летит к своему гнезду и садится на его край. Птенцы перебираются к нему, задрав головы, и принимаются сосать перья, точно щенята, теребящие соски матери.
Земляная кукушка, эта изящная истребительница змей, быстро бегающая на длинных ногах по пустыням Аризоны и Мексики, поит своих птенцов иным способом. Пара строит гнездо на кактусе или в терновнике и выводит двух-трех птенцов. Малыши с поразительно раннего возраста уже способны переваривать ящериц и насекомых. Родители, прилетая с мертвой ящерицей в гнездо, не сразу отдают добычу птенцам. Птенец просит, широко разевая клюв, и взрослая птица всовывает ему туда ящерицу. Но не отпускает ее. И пока они остаются в этой позе, словно оспаривая друг у друга добычу, из горла взрослой птицы появляется жидкость и по клюву стекает в клюв птенца. Нет, это не недавно выпитая и сохранившаяся в зобу вода. Вполне возможно, что в окрестностях гнезда никаких источников нет. Вода же эта производится в желудке родителей в процессе пищеварения. И только когда птенец волей-неволей проглотит положенную дозу воды, он наконец получает и ящерицу.
Вода играет исключительно важную роль в жизнедеятельности клетки и организма в целом. Поддержание количества воды на достаточном уровне составляет одну из основных физиологических функций любого организма.
Роль влажности как экологического фактора для наземных организмов обусловлена тем, что осадки (а соответственно влажность воздуха и почвы) распределяются на земной поверхности в течение года очень неравномерно. Так как большинство наземных животных и растений влаголюбивы, то недостаток влажности часто оказывается причиной, ограничивающей их жизнедеятельность и распространение.
У организмов в процессе эволюции сформировались различные приспособления к добыванию и экономному расходованию влаги (вспомните растения и животных пустыни и полупустыни, засушливых степей) , к переживанию засушливого времени года в состоянии покоя и др.
Так, многолетние растения пустыни имеют сильно развитые корни, иногда очень длинные (например, у верблюжьей колючки до 16 м) , достигающие влажного слоя, или чрезвычайно разветвленные, листья преобразуются в колючки.
Большинство животных пустыни может обходиться без воды; источником влаги для грызунов, пресмыкающихся, насекомых и других мелких животных служит пища.
У некоторых животных вода образуется в организме в результате окислительных реакций. Поэтому характерные для многих обитателей пустыни обильные жировые отложения служат своеобразным резервом воды в организме, например горб у верблюда, подкожные отложения жира у грызунов. Защитой от испарения воды у животных служит малая проницаемость наружных покровов тела.
Иной тип приспособления к недостатку влаги наблюдается у многих растений и животных, обитающих в условиях периодической сухости. У них возникает состояние покоя, которое характеризуется остановкой роста и развития, резко сниженным обменом. Некоторые грызуны и черепахи с наступлением жаркого и сухого периода в пустыне, когда выгорает растительность, впадают в летнюю спячку.
Состояние летнего покоя у многолетних растений часто сопровождается сбрасыванием листьев или полным отмиранием наземных частей, что имеет место у многих растений пустынь.
Многие из них — тушканчики, гекконы, песчаные удавчики, жуки-чернотелки — ведут ночной образ жизни. Днем, когда солнце печет немилосердно, эти животные находят себе убежище в глубоких прохладных норках.
Животные, ведущие дневную жизнь, активны лишь в ранние утренние часы, когда почва еще не раскалилась. А когда солнце поднимается выше и лучи его превращают поверхность земли в пышущую жаром сковородку, они ищут себе тенистые прохладные убежища.
По-разному приспособились обитатели пустыни добывать нужную для организма воду. За десятки километров летают на водопой пустынные птицы — рябки и голуби. Так, растительноядные животные — жуки-чернотелки, грызуны (песчанки и суслики) , антилопы — добывают воду из сочных частей растений — листьев, зеленых веточек, корневищ и луковиц. У пустынных животных есть ряд физиологических приспособлений к экономному расходованию воды.
На лапках многих ящериц и насекомых чешуйки или щетинки образуют специальные щеточки. Эти щеточки создают хорошую опору при беге по поверхности песка.
У млекопитающих, живущих среди сыпучих песков, лапы густо опушены и на подошвах густая волосяная щетка.
У некоторых видов пустынных змей выработался особый «боковой ход» .
Многие обитатели барханов используют такой способ защиты, зарываясь в песок за несколько секунд.
Верблюд. Почему не он? . Находит воду в оазисах. Накапливает в горбах жиром
Источник
