Человеку, идущему летним днем по пустыне, кажется немыслимым, чтобы там могла существовать богатая животная жизнь. В жарких пустынях интенсивный солнечный свет и максимальная температура, которая может достигать от 43,5 до 49 градусов по Цельсию (от 110 до 120 градусов по Фаренгейту), что ограничивает свободную воду и вызывает обезвоживание. Все пустыни, горячие или холодные, существуют из-за низкой влажности и редких осадков, часто с длинными промежутками между дождями.
Животные и растения пустынь нуждаются в воде для физических процессов и охлаждения, но животные теряют воду при дыхании, выделении, одышке или потоотделении, а также при производстве молока и яиц. Адаптации помогают сбалансировать поступление воды и водопользование, и животное часто демонстрирует несколько адаптаций для выживания.
Избегать жары
Распространенная адаптация животных к пустыне - экономить воду, не подвергая себя воздействию высоких температур. Насекомые, другие беспозвоночные, грызуны, жабы, пустынные черепахи и китовые лисы используют подземные норы, чтобы укрыться от температуры поверхности, которая может достигать 71 градуса по Цельсию (160 градусов по Фаренгейту). Другие убежища включают расщелины и выступы скал, пещеры и тень от кустов и деревьев.
Некоторые животные, такие как жабы, лягушки и пустынные черепахи, спасаются от жары месяцами, отдыхая в норах. Во время гестации животные спят, дыхание и сердцебиение сокращаются, что позволяет им избегать высокой температуры и экономить воду. Большинство животных, обитающих в пустынных биомах, ограничивают свою наземную активность летом до сумерек или вечерних часов.
Узнайте больше о животных, обитающих в жаркой и сухой пустыне.
Избавление от жары
Некоторые пустынные животные, такие как белки-антилопы и верблюды, активны в жаркие летние дни, потому что они могут позволить своему телу аккумулировать тепло без вреда. Температура тела повышается до 40 градусов по Цельсию или более (104 градусов по Фаренгейту), избавляя от необходимости охладиться за счет испарения воды из тела. Белки теряют тепло на затененных поверхностях, а верблюды - на более прохладный ночной воздух.
У животных, обитающих в пустынных биомах, можно увидеть множество примеров адаптации. Пустынные овцы, козы, верблюды и ослы сохраняют изолирующий мех на верхушках своего тела, но имеют редко покрытые животом и ноги, излучающие избыточное тепло. У зайцев длинные ноги, которые позволяют им держаться над нагретой землей, и большие уши, хорошо снабженные кровеносными сосудами. Приток крови к ушам увеличивается, чтобы отводить тепло более холодному воздуху, и поток уменьшается, когда воздух горячее, чем температура тела, чтобы избежать перегрева.
Как избежать потери воды
Чтобы сэкономить воду, обычно теряемую с выделением, другой распространенной адаптацией животных в пустыне является сухой кал и концентрированная моча. У специализированных обитателей пустыни, таких как крыса-кенгуру, фекалии в пять раз суше, чем у лабораторных крыс, а моча в два раза более концентрированная, чем у белых лабораторных крыс. Другие животные, включая ящериц, змей, насекомых и птиц, выделяют мочевую кислоту, а не жидкую мочу.
У мелких грызунов и птиц, таких как крапивники кактусов, есть специальные носовые ходы, которые охлаждают дыхание перед выдохом, конденсируя воду для повторного впитывания. Многие пустынные ящерицы обладают носовыми солевыми железами, которые выделяют калий и хлорид натрия с очень небольшой потерей воды.
Стратегии сбора воды
Крысы-кенгуру всю жизнь не пьют бесплатную воду. Они могут захватывать воду, окисляя пищу - рекомбинируя молекулы - для создания воды. Один грамм семян травы с высоким содержанием углеводов, составляющих основную часть его рациона, производит половину грамма окислительной воды. Многие мелкие пустынные животные получают достаточно воды с пищей, которую они едят, например, грызуны, которые едят хранящие воду стебли кактусов и плоды кактусов, и птицы, которые едят насекомых. Большие ящерицы, называемые монстрами Гила, накапливают воду в виде жировых отложений в своих хвостах, а пустынные черепахи накапливают воду в своих мочевых пузырях, которые при необходимости могут абсорбироваться.
Адаптация к пустынным растениям
К приспособлениям пустынных растений для сохранения влаги относятся толстые восковые покровы и редуцированные листья, если они есть. У многих пустынных растений есть колючки, которые обеспечивают защиту от пасущихся животных, а также создают тень. Некоторые виды пустынных растений выживают, умирая, когда окружающая среда становится слишком сухой, но оставляют семена с жестким внешним покрытием, которое защищает семена до тех пор, пока снова не пойдут дожди. Чтобы выжить, пустынные травоядные должны справиться с этой адаптацией растений.
Подробнее об интересных пустынных растениях.