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.
Растения пустыни также вынуждены решать задачу, как добывать воду из почти безводной среды обитания. И мало кто решает ее столь же успешно, как креозотовый куст в пустынях американского Юго-Запада. Он рассчитывает не на подземные воды, которые во многих пустынях находятся слишком глубоко, но на тоненькую пленку влаги, которую роса, а в исключительных случаях и дождевые капли, оставляет на крупных песчинках в нескольких сантиметрах под поверхностью почвы. Креозотовый куст собирает ее с помощью огромной сети тонких корней, которые пронизывают песчаную почву так далеко и так густо, что от них, по-видимому, не ускользает ни единая молекула воды. Каждому кусту требуется обширная площадь для достаточного водоснабжения, и стоит ему укорениться в по-настоящему сухом месте, как он начинает собирать воду настолько эффективно, что ни одно другое растение не способно существовать даже в нескольких шагах от него. Причем относится это не только к растениям других видов, но и к его собственным сеянцам. А потому каждый куст осваивает прилегающую землю не с помощью семян, но выбрасывая новые стебли, которые получают влагу от медленно расширяющейся сети корней. По мере того как куст разрастается, стебли в середине отмирают, и куст приобретает форму кольца. Не встречая конкуренции, он продолжает расти наружу, и кольцо все увеличивается и увеличивается. Встречаются кусты с поперечником в 25 метров. Стебли в таких кольцах сами по себе не так уж стары, но если рассматривать куст как единый организм, то оказывается, что он рос и расширялся на этом месте десять-двенадцать тысяч лет. Иными словами, креозотовый куст - самый старый живой организм на Земле.
Другие растения пустыни выработали иные способы обеспечения себя водой. В отличие от креозотового куста они не собирают влагу микроскопическими порциями, зато почти непрерывно, а полагаются на ливни, которые раз в году обрушиваются на пустыню, и запасают влагу как можно быстрее и как можно больше. Специализируются на этом в первую очередь кактусы. Существует их в мире около двух тысяч видов, и все наземные - уроженцы обеих Америк. К самым крупным относится цереус, вырастающий в высоту до 15 метров либо в виде колонны, либо выбрасывая вверх несколько почти вертикальных пальцев. По всей его длине тянутся борозды, напоминающие гофрировку. Когда начинается ливень, цереус всасывает дождевую воду из набухшей почвы: складки его расправляются, и он заметно увеличивается в объеме. За сутки большой цереус способен вобрать в себя тонну воды. Теперь его задача - сохранить ее.
Тут главный враг - испарение. Водяные пары неизбежно теряются через устьица в листьях, а потому у многих растений в сухом пекле пустыни листья очень мелкие с относительно небольшим числом устьиц - в этом они сходны с растениями на далеком севере, которым приходится выдерживать засуху, вызываемую морозами. Цереус и другие кактусы пошли дальше - их листья превратились в колючки. А устьица развились на оплывшем стволе, который приобрел зеленый цвет и взял на себя фотосинтез. Роль колючек отнюдь не сводится к тому, чтобы предохранять кактусы от пасущихся травоядных, которых в этих краях вообще очень мало. Колючки задерживают воздушные потоки, так что цереус как бы одет невидимой оболочкой неподвижного воздуха. Устьица укрыты от случайных ветерков еще и тем, что расположены они на дне борозд - точь-в-точь как на сосновых иглах. В довершение всего кактусы, благодаря особому химическому процессу, поглощают углекислый газ и выделяют кислород по ночам, когда прохладно, а днем почти все время держат устьица закрытыми. Таким образом, цереус свел потерю воды через испарение до минимума, сохраняя ее запасы из года в год и расходуя их на развитие новой ткани, пока вновь не забушует ливень, предоставляя ему случай наполнить свои огромные резервуары.
Замученный жаждой путешественник в царстве цереусов легко может поддаться соблазну и напиться из окружающих его огромных цистерн. Это было бы крайне неразумно. Сок цереуса содержит сильный яд, и дело может кончиться смертью. Однако далеко не все запасающие воду растения столь нерадушны. Собственно говоря, и аборигены в Центральной Австралии, и бушмены в пустыне Калахари с наступлением засухи добывают воду из растений. Эти жители пустынь - опытные ботаники и оставляют далеко за флагом обладателей университетских дипломов и степеней. Однажды в Центральной Австралии я сопровождал моего спутника-аборигена, отправившегося на поиски воды. Он шел быстро и уверенно, не вертя головой из стороны в сторону, как я, но даже словно и не смотрел на землю у себя под ногами. Казалось, он с одного взгляда определил и запомнил и крохотные, полустертые следы в песке, и форму камней, и особенности стеблей, и форму листьев. Затем он без колебаний встал на колени перед невысоким чахлым стебельком с двумя поникшими листочками. Мне этот заморыш показался точно таким же, как десятки стеблей, мимо которых мы проходили. Но мой спутник явно видел в нем что-то особенное. Быстрыми точными ударами палки он выкопал вокруг стебля яму глубиной около тридцати сантиметров. Там вдруг обнаружилось круглое корневище величиной с футбольный мяч. Отламывая куски, мы выжимали в рот струйки жидкости. Ее было достаточно, чтобы утолить жажду. И хватило бы, чтобы спасти нам жизнь.
Бушмены Калахари на юго-западе Африки находят водоносные корневища с такой же точностью. Этих растений существует несколько, но вода в них не одинаково приятна. Жидкость в некоторых настолько горька, что пить ее невозможно, однако бушмены и ей находят применение, обтирая и увлажняя лицо и тело.
По-видимому, из всех людей в мире только у бушменов выработалась физическая особенность, способствующая выживанию в пустыне. В теле каждого человека запасы питания откладываются в виде жира. Но жировой слой, опоясывающий живот и определенные части рук и ног, в пустыне очень невыгоден. Он препятствует отдаче лишнего тепла через кожу, и путешественник, чьи мышцы в движении вырабатывают тепло, оказывается в тяжелом положении. А вот многие бушмены и особенно бушменки избавлены от подобных тягот, потому что у них жир откладывается главным образом в ягодицах, которые в результате становятся весьма выпуклыми, резко контрастируя с общей сухощавостью и стройностью их фигур. На непривычный взгляд, такое телосложение представляется несколько карикатурным, хотя любой дородный обливающийся потом человек иной расы, путешествующий по бушменской пустыне, может лишь горько ему позавидовать.
Взаимосвязанные проблемы борьбы с перегревом и сохранением воды в организме стоят перед всеми животными и растениями в любой части каждой пустыни. Однако сами по себе пустыни отнюдь не одинаковы. Некоторые их области характеризуются специфическими трудностями или, наоборот, ресурсами, которые преодолеваются либо используются столь же специфическими, хотя и разнообразными способами.
Дэвид Эттенборо. ЖИВАЯ ПЛАНЕТА. ИЗДАТЕЛЬСТВО “МИР”. Москва 1988
Без еды человек может относительно спокойно прожить несколько недель, а без воды — всего пару дней. Поэтому поиск питьевой воды — одна из важнейших задач потерявшегося туриста. Однако существуют такие территории, где это если не невозможно, то крайне затруднительно. Речь идёт, разумеется, о пустынях. Главная характеристика пустынь — крайне незначительное количество атмосферных осадков: не более 200 мм в год. Поэтому живые организмы, которые там обитают, вынуждены существовать в условиях, подразумевающих необходимость жесткой экономии воды. Многие пустынные млекопитающие никогда не пьют — они получают достаточное количество влаги из растений или других животных. Особую проблему представляет температурный перепад — если в полдень на камнях можно яичницу жарить, то в полночь можно легко замёрзнуть. Это, разумеется, нисколько не облегчает и без того сложную задачу выживания. Но обладая определёнными знаниями, даже в таких условиях можно .
Как же добыть воду? Поиск воды в пустыне сводится к следующим вариантам…
Естественные источники воды в пустыне
Даже маленький ребёнок знает, что иногда в пустынях случаются оазисы — места, где грунтовые воды подходят очень близко к поверхности. Если вам посчастливится найти такой оазис — считайте проблем больше нет. Там вы найдёте не только воду, но и довольно обильную пищу. А если учесть, что местное население также регулярно использует оазисы во время своей кочёвки, то вас, скорее всего, довольно быстро найдут и окажут помощь. Также не следует забывать и о периодически пересыхающих небольших речках. Даже если вы найдёте только сухое русло — не отчаивайтесь. Велика вероятность, что, раскопав слежавшийся песок на глубину несколько метров, вы таки найдёте хоть немного спасительной жидкости. Основная сложность — найти эти источники. Тут можно дать несколько советов. Следите за птицами и насекомыми, особенно комарами — их наличие однозначно свидетельствует о том, что где-то рядом есть вода. Ищите протоптанные животными тропинки — местные млекопитающие вполне могут привести вас к источнику. Следите за структурой песка — высохшее русло довольно легко найти, если внимательно приглядываться. И не забывайте обязательно кипятить воду, набранную из естественных источников.
Искусственные источники — колодцы
В пустыне живут люди. И этим людям тоже хочется пить. И они, в отличие от вас, ходят по этим негостеприимным местам всю свою жизнь. Ходят и роют колодцы. Вот именно эти колодцы вам и надо искать. Самый простой способ — найти протоптанную тропу. Это не сложно, так как местное население кочует вместе со своими стадами, а стадо оставляет прекрасно заметный след. В некоторых областях колодцы отмечаются на местных картах, так что постарайтесь заранее приобрести такую — мало ли, вдруг пригодится. Но даже если вы и нашли колодец — проблемы всё ещё не заканчиваются. Иногда в них просто нет ведра с верёвкой, а глубина доходит и до ста метров. На помощь придут смекалка и умение сделать длинную верёвку из импровизированных материалов — шнурков, бинта, лоскутов одежды, свежих корней различных пустынных растений.
Самостоятельное рытьё колодцев
Честно сказать — так себе вариант. Главная причина — вы никогда не знаете, где реально есть смысл копать. Даже высохшее русло не всегда подходит — вода могла уйти настолько глубоко, что добраться до неё никак нельзя. Плюс тяжелая физическая работа стимулирует потовыделение, а значит, увеличивает потерю жидкости. Поэтому нужно соблюдать следующие условия — работать только ранним утром или вечером, когда нет риска получить тепловой удар, копать только в тех местах, где есть высокий шанс успеха — высохшие русла рек и области с обильной пустынной растительностью, стенки колодца желательно укреплять, либо рыть так называемые «ступенчатые» ямы. Но особо надеяться на успех не стоит — как показывает практика, из 10 вырытых колодцев только один оказывается «рабочим».
Испарение и конденсация
Знание простейших законов физики иногда очень полезно для выживания. Даже несмотря на большую сухость воздуха, влага там всё-таки есть. И утром, при изменении температуры, регулярно можно наблюдать росу. Вот эту росу и надо собирать. Делается следующее — в песке выкапывается довольно глубокая яма, в центр её ставится емкость для сбора воды, а сверху всё закрывается полиэтиленовой пленкой, края которой присыпаются песком. В центр плёнки кладётся маленький камушек, чтобы придать ей форму конуса — это позволит конденсату стекать точно в ёмкость для сбора. А дальше — ждать. Много воды вы не наберёте, конечно, но даже небольшое её количество может оказаться спасением.
Второй вариант — выпаривать воду из местных растений. Подойдёт всё, что угодно — желательно с зелеными листьями. Но даже сухая верблюжья колючка сгодится, хотя толку с неё будет значительно меньше. Итак, берётся полиэтиленовый пакет и натягивается на подходящий куст или дерево (лучше с — так она постоянно будет под солнцем). За счёт парникового эффекта вода начинает испаряться и оседать на стенках пакета, стекая в нижнюю часть. Есть и другой вариант — более «варварский». При нём растения тупо срезаются и набиваются в пакет — дальше всё работает точно так же.
Пустынные растения и обитатели
Некоторые пустынные растения научились накапливать воду в своих стволах и листьях. Если проделать небольшое отверстие в стволе финиковой пальмы или баобаба — оттуда потечёт прозрачная жидкость, которая пригодна для питья. Если вы нашли кактус — тут всё немного сложнее. Нужно порубить его на куски и аккуратно отжать их — полученный сок лучше пить в небольших количествах, поскольку он иногда вызывает , усугубляющие обезвоживание. Местная фауна тоже может помочь, хотя мало кому понравится пить, допустим, кровь тушканчика или чего-то покрупнее. Но если вы действительно хотите остаться в живых — то можно даже на это пойти. Иногда даже приходиться пить собственную мочу. Метод противный, но довольно эффективный. Главное — помните несколько правил. Мочу желательно пропускать хотя бы через простейший фильтр — это раз. И два — это можно сделать только один раз. Просто при повторной переработке, концентрация в моче аммиака и других вредных веществ начинает превышать безопасные нормы.
Найти воду в пустыне крайне сложно — вам постоянно будет что-то мешать. Но если всё делать правильно и не паниковать, то даже из такой неприятной ситуации можно найти выход. Просто помните, что местное население веками выживает в этих условиях. А раз получается у них — то и у вас получится, особенно если вы вооружены нужными знаниями и решимостью выжить во что бы то ни стало.
Невыносимая жара днём, очень холодно ночью. Вокруг только высохшая земля, пески или потрескавшиеся камни. Поблизости ниодного зеленого дерева. Вместо деревьев сухие стволы или "качующие" кустарники. Как и чем живет пустыня? А точнее - как выживают растения и животные в этих суровых условиях пустынь?
В природе существуют зоны, где отсутстует или практически нет растительности, а так же очень мало животных. Такие природные зоны называются пустынями. Они есть на всех континентах земного шара и занимают около 11 % поверхности суши (около 16,5 млн. кв. км).
Обязательным условием для формирования пустыни на поверхности земли - неравномерное распределения тепла и влаги. Пустыни образуются там, где выпадает мало осадков и преобладают сухие ветры. Многие расположены рядом или уже окружены горами, которые и препятствуют выпадению осадков.
Для пустыни характерны:
- - Засушливость. Количество осадков в год примерно 100-200 мм, а где-то их не бывает и десятки лет. Зачастую и эти небольшие осадки, испаряясь, не успевают достичь поверхности земли. А те драгоценные капли, которые попали в почву, пополнят собой запасы подземных вод;
- - Ветра, возникающие из-за чрезмерного прогревания и связанные с ним потоки воздуха, которые достигают 15 - 20 м/с и более;
- - Температура, которая зависит от того, где расположена пустыня.
Климат пустынь
На климат в путине влияет географическое положение. Там может быть или теплый, либо сухой климат. Когда воздух сухой, то он практически не защищает поверхность от солнечной радиации. Днем воздух прогревается до + 50 °C, а ночью быстро остывает. За день солнечные лучи, не задерживаясь в воздухе, быстро достигают поверхности и нагревают её. Из-за отсутствия воды не происходит отдача тепла, поэтому днем так жарко. А ночью холодно по этой ж причине - отсутствия влаги. В почве нет воды, следовательно, нет облаков, которые бы могли удерживать тепло. Если суточные колебания температур пустыни тропического пояса составляют 30-40° С, то умеренного пояса 20 ° С. Для последних характерно жаркое лето и холодная зима (до - 50° С с легким покровом снега).
Флора и фауна пустынь
Немного растений и животных могут ужиться в таких сложных климатических условиях. Для них характерны:
- - Длинные корни, чтоб в глубоких слоях почвы добыть влагу;
- - Мелкие жесткие листья, а у некоторых они заменены иголками. Все для меньшего испарения влаги.
Обитатели пустынь меняются в зависимости от расположения пустыни. Полынь, саксаул, солянка, колосняк, джузгун характерны для пустыни умеренного пояса, в субтропических и тропических пустынь Африки и Аравии добавляются суккуленты (кактусы). Много света, бедная почва, отсутствие большого количества воды – все, что нужно кактусам. Кактусы прекрасно приспособились: колючки не позволяют излишне тратить влагу, развитая корневая система собирает утреннюю росу и влагу ночной почвы.
Пустыни Северной Америки и Австралии намного богаче и разнообразнее (низкорослая акация, эвкалипты, лебеда, прутняк и др.). В оазисах, крупных долинах рек умеренного пояса Азии растут деревья: джида, ива, карагач, туранговый тополь; в субтропических и тропических – вечнозеленые пальма, олеандр. И этот небольшой перечень очень ценен в пустыне. Растения служат пищей верблюдам, для обогрева в холодные ночи.
Животный мир не прихотлив к пище, воде, а окраска приближена к цвету поверхности земли. Для многих характерна ночная жизнь, днем они спят.
Самое известное и распространенное – верблюд, единственный кто может питаться верблюжьей колючкой и обходиться долгое время без воды. Все благодаря своему горбу, в котором содержится запас питательных веществ.
Так же обитают пресмыкающиеся: ящерица, агам, варан. Длина последнего может достигать полутора метров. Разнообразные насекомые, паукообразные, млекопитающие (тушканчики, песчанки) составляют фауну пустыни.
Каков секрет выживания скорпиона в пустынях?
Скорпионы - представители паукообразного вида. И это удивительно, так как они совсем не похожи на пауков. Скорпионы предпочитают сухие и жаркие пустыни, но даже некоторые их виды приспособились к влажным тропическим лесам. Эти паукообразные живут и в России. Например, желтого скорпиона можно встретить в лесах Дагестана и Чечни. В Нижнем Поволжье на пустырях и высушеных пустынных местностях обитает пестрый скорпион, а итальянского и крымского скорпиона находят на Черноморских побережьях.
Так как дыхательная система этих паукообразных плохо приспособлена к сухому и жаркому климату, эта особенность заставляет насекомое укрываться от жары в различных ущелинах, трещинах, под камнями, зарываться в песок или почву. Там они находят хоть какую-то влагу. Именно поэтому, скорпионы ночные животные: днём они спят, пережидая жару, а ночью - добрствуют. Пустынные скорпионы могут обходиться практически без воды, питаясь различными насекомыи, а крупные особи могут съесть и ящерицу или не большого грызуна. Зафиксированы случаи, когда скорпион выживает после голодания от 0,5 до 1,5 лет. В пустыне скорпионы в основном добывают влагу из пищи, но иногда высасывают её из мокрого песка.
Для любого животного и растения пустыни - главная трудность – дефицит влаги, отсутствие воды. Именно эта особенность и даёт миру такие причудливые формы жизни. Кто-то приспособился не пить, ограничиваться влагой, получаемой из пищи. Кто-то часто меняет место пребывания в поисках воды. Кто-то переселяется в сухое время года ближе к воде. У кого-то в процессе обмена веществ образуется метаболическая вода. Так или иначе животные пустыни нашли способ выживать в суровых климатических условиях пустыни.
В дополнение смотрите документальный фильм BBC из цикла передач "Силы природы", фильм подробно объясняет особенности фирмирования пустынь
