• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Водный режим у пустынных организмов

Эволюционная экология / Физиологическая экология / Водный режим у пустынных организмов

Поскольку сохранение воды — главная задача пустынных животных, их физиологические и поведенческие адаптации для получения воды и ее экономного расходования изучены очень хорошо. Эти интересные адаптации чрезвычайно разнообразны. Подобно энергетическому и тепловому бюджету водный бюджет также должен быть уравновешен: потери воды должны возмещаться ее поступлениями, в качестве примера механизма запасания воды рассмотрим развитие корневой системы у растений. Как правило, пустынные растения должны иметь значительно более развитую корневую систему, чем растения относительно влажных областей. В одной из работ (Caldwell, Fernandez, 1975) было показано, что у многолетних кустарников, произрастающих в пустыне Большого Бассейна, почти 90% биомассы приходится на подземные ткани, тогда как в сухом широколиственном лесу на корни приходится значительно меньшая (около 10%) доля суммарной биомассы. Кустарники Larrea divaricata имеют не только поверхностные корни, но также и чрезвычайно глубокий стержневой корень, который часто достигает водоносных горизонтов.

Этот длинный стержневой корень снабжает растение водой даже во время продолжительной засухи, когда поверхностные слои почвы содержат ничтожно малое количество влаги. Кактусы, напротив, имеют хорошо развитую, но относительно неглубокую корневую систему, и в засушливые периоды они используют запасенную воду. Для многих пустынных растений характерны жесткие листья ксерофитного типа, не позволяющие испаряться большому количеству влаги (вследствие этого фотосинтез протекает в них также с небольшой интенсивностью), в пустыне встречаются и мезофитные растения, причем фотосинтез протекает у них очень интенсивно, но растут они только в сравнительно влажные периоды, а в засушливые теряют листья и переходят в состояние покоя (см. с. 054—055). Помимо этого, растения могут уменьшать расход воды в полуденную жару, закрывая устьица и опуская листья. Многие пустынные растения и животные адсорбируют и используют влагу из атмосферы и (или) с субстрата. Большая часть их способна выносить значительное обезвоживание. Верблюды в период недостатка воды живут не за счет сделанных предварительно запасов воды, как это часто считают, а благодаря тому, что в связи с нехваткой влаги могут потерять до четверти своего веса (Schmidt-Nielsen, 1964).

У верблюдов, как и у многих пустынных животных, сохранению воды способствует то, что температура их тела в середине дня может повышаться. Мелкие млекопитающие, живущие в пустыне, например кенгуровые крысы, не пьют воды совсем, существуя только за счет метаболической воды, полученной при окислении потребленной пищи, в данном случае налицо взаимодействие энергетического и водного бюджетов. Больщинство пустынных грызунов ведут ночной образ жизни и, следовательно, избегают расходования воды на терморегуляцию, проводя жаркие дневные часы в прохладных норах под землей, где сохраняется высокая относительная влажность, и сокращая тем самым потери воды на испарение до минимума. Характерно, что большая часть пустынных животных прибегает к охлаждению посредством различных механизмов, связанных с испарением, например при помощи учащенного дыхания, только в исключительных случаях.

Моча кенгуровых крыс очень концентрированная, а фекалии их тоже содержат очень мало влаги (Schfflidt-Nielsen, 1964). Многие другие пустынные животные также сокращают до минимума потери воды, связанные с экскрецией. Птицы и ящерицы в больших количествах образуют твердые продукты катаболизма, в частности мочевую кислоту, а не мочевину, уменьшая тем самым потери воды на выделение. Пустынные ящерицы сохраняют также воду, укрываясь в жаркое время суток в норах и снижая интенсивность обмена.