Człowiekowi przechodzącemu przez pustynię w letni dzień wydaje się nie do pomyślenia, aby mogło tam istnieć bogate życie zwierzęce. Gorące pustynie charakteryzują się intensywnym nasłonecznieniem i maksymalnymi temperaturami, które mogą osiągnąć od 43,5 do 49 stopni Celsjusza (110 do 120 stopni Fahrenheita), co ogranicza dostęp wody i powoduje odwodnienie. Wszystkie pustynie, gorące lub zimne, istnieją, ponieważ wilgotność jest niska, a opady są rzadkie, z często długimi okresami między deszczami.
Zwierzęta pustynne i rośliny potrzebują wody do procesów cielesnych i chłodzenia, ale zwierzęta tracą wodę przez oddychanie, wydalanie, dyszenie lub pocenie się oraz produkcję mleka i jaj. Adaptacje pomagają zrównoważyć dochód i zużycie wody, a zwierzę często wykazuje liczne przystosowania do przetrwania.
Unikanie ciepła
Powszechną adaptacją pustynną u zwierząt jest oszczędzanie wody poprzez nie wystawianie się na działanie wysokich temperatur. Owady, inne bezkręgowce, gryzonie, ropuchy, żółwie pustynne i lisy domowe używają podziemnych nor, aby schronić się przed temperaturami na powierzchni, które mogą sięgać 71 stopni Celsjusza (160 stopni Fahrenheita). Inne schronienia to szczeliny skalne i nawisy, jaskinie i cień krzewów i drzew.
Niektóre zwierzęta, takie jak ropuchy, żaby i żółwie pustynne, uciekają przed upałem przez wiele miesięcy, estywując w norach. Podczas estywacji zwierzęta są uśpione z ograniczonym oddechem i biciem serca, co pozwala im na ucieczkę przed wysoką temperaturą i oszczędzanie wody. Większość pustynnych zwierząt biomowych ogranicza swoją aktywność naziemną latem do zmierzchu lub godzin wieczornych.
Przeczytaj więcej o zwierzętach żyjących na gorącej, suchej pustyni.
Pozbywanie się ciepła
Niektóre zwierzęta pustynne, takie jak wiewiórki antylopy i wielbłądy, są aktywne w gorące letnie dni, ponieważ mogą bez szkody dla ciała gromadzić ciepło. Temperatura ciała wzrasta do 40 stopni Celsjusza lub więcej (104 stopnie Fahrenheita), eliminując potrzebę chłodzenia się poprzez odparowanie wody ustrojowej. Wiewiórki tracą nadmiar ciepła na zacienione powierzchnie, a wielbłądy na chłodniejsze nocne powietrze.
Wiele przykładów adaptacji można zaobserwować u zwierząt żyjących w biomach pustynnych. Pustynne owce, kozy, wielbłądy i osły zachowują izolujące futro na wierzchu ciała, ale mają słabo zakryte brzuchy i nogi, które emitują nadmiar ciepła. Jackrabbits mają długie nogi, które niosą je wysoko nad rozgrzaną ziemią i duże uszy dobrze zaopatrzone w naczynia krwionośne. Przepływ krwi do uszu zwiększa się, aby tracić ciepło do chłodniejszego powietrza, a przepływ zmniejsza się, gdy powietrze jest cieplejsze niż temperatura ciała, aby uniknąć przegrzania.
Unikanie utraty wody
Inną powszechną adaptacją pustynną u zwierząt jest suchy kał i skoncentrowany mocz, aby oszczędzać wodę, która zwykle jest tracona podczas wydalania. Wyspecjalizowani mieszkańcy pustyni, tacy jak szczur kangur, mają kał pięć razy bardziej suchy niż szczur laboratoryjny, a mocz dwa razy bardziej stężony niż biały szczur laboratoryjny. Inne zwierzęta, w tym jaszczurki, węże, owady i ptaki, wydalają kwas moczowy, a nie płynny mocz.
Małe gryzonie i ptaki, takie jak strzyżyki kaktusowe, mają wyspecjalizowane kanały nosowe, które chłodzą oddech przed jego wydychaniem, kondensując wodę w celu ponownego wchłonięcia. Wiele jaszczurek pustynnych posiada przynosowe gruczoły solne, które wydalają chlorek potasu i sodu przy bardzo niewielkiej utracie wody.
Strategie zdobywania wody
Szczury kangury przez całe życie nie piją darmowej wody. Mogą wychwytywać wodę poprzez utlenianie żywności – rekombinację cząsteczek – w celu wytworzenia wody. Jeden gram wysokowęglowodanowych nasion traw, które stanowią większość diety, wytwarza pół grama wody utleniającej. Wiele małych zwierząt pustynnych otrzymuje wystarczającą ilość wody w jedzeniu, na przykład gryzonie, które jedzą łodygi kaktusów magazynujących wodę i owoce kaktusów oraz ptaki, które jedzą owady. Duże jaszczurki zwane potworami Gila gromadzą wodę w złogach tłuszczu w ogonach, a żółwie pustynne gromadzą wodę w pęcherzach moczowych, którą w razie potrzeby można ponownie wchłonąć.
Adaptacje roślin pustynnych
Adaptacje roślin pustynnych w celu zachowania wilgoci obejmują grube, woskowate powłoki zewnętrzne i zredukowane liście, jeśli są jakieś liście. Wiele roślin pustynnych ma kolce, które zapewniają ochronę przed pasącymi się zwierzętami, a także zapewniają cień. Niektóre gatunki roślin pustynnych przetrwają, umierając, gdy środowisko staje się zbyt suche, ale pozostawiając nasiona z twardymi powłokami zewnętrznymi, które chronią nasiona przed ponownym nadejściem deszczu. Aby przetrwać, pustynni roślinożercy muszą radzić sobie z tymi adaptacjami roślin.
Przeczytaj więcej o ciekawych roślinach pustynnych.
