Биом пустыни часто характеризуется высокой температурой, высокой влажностью, малым количеством осадков и резким падения температуры в ночное время. Когда мы думаем о пустыне, то сложно ассоциировать ее с плодородием, но существует множество различных растений, в том числе кактусы, населяющие засушливые регионы планеты. Растения пустыни настолько уникальны, что их нельзя встретить в любой другой среде обитания. Некоторые виды пустынных растений являются главной туристической достопримечательностью, а другие служат важным источником пищи для животных пустыни.

Изучение подробностей жизни растений в пустыне — это увлекательная тема для ученых ботаников. Вся флора пустыни демонстрируют определенные приспособленности, которые играют решающую роль для выживания в экстремальных климатических условиях.

Всем известна базовая концепция, что растения нуждаются в воде и/или влажной почве на протяжении всего жизненного цикла. Таким образом, когда мы думаем о сухой среде обитания и растениях, то сложно связать эти понятия друг с другом. Учитывая высокую температуру и продолжительные засухи распространенные в пустынных районах, здесь нет стабильных факторов для поддержания бурной растительности. Итак, что же позволяет пустынным растениям процветать в экстремальных условиях? В этой статье мы постараемся узнать о жизни растений пустыни и особенностях их адаптации к засушливому климату.

Листья растений пустыни

Пустынные растения имеют небольшие листья с восковым покрытием, чтобы свести к минимуму процесс транспирации (потеря воды через поры), что в свою очередь, помогает экономить жизненно необходимую влагу. Листва суккулентов (растения обладающие специальными тканями для удержания воды) служит еще одним примером адаптации для хранения влаги. Кроме того, поры некоторых ксерофитов остаются закрытыми в дневное время и открываются ночью, тем самым снижая скорость транспирации. Кактусы не имеют настоящих листьев. Скорее всего, их функцию выполняют колючие шипы для уменьшения потери влаги и защиты от животных. Помимо кактусов, многие другие виды растений приспособились к жизни в пустыне с помощью колючек.

Даже если растения требуют оптимальных условий для роста в среднем диапазоне, они развивают определенные адаптивные свойства, чтобы выжить в существующей среде. Многолетние растения в сухой среде обитания остаются неактивными в течение жарких сухих периодов и становятся активными с наступлением сезона дождей. В то время как однолетние растения поглощают воду от дождя и завершают свой жизненный цикл очень быстро. Главная проблема, угрожающая пустынной растительности является потеря азота из почвы из-за увеличения засушливости.

Список, описание и фото 10-ти растений пустыни

Растения из таблицы представленной ниже, являются одними из немногих представителей флоры пустыни, нашедшие свой дом в королевстве вечных песков.

Название и фото растения	Краткая характеристика
Воллемия	Воллемия — хвойное дерево, также известное, как живое ископаемое и одно из самых редких видов растений в мире. Это неестественное дерево растет только в пустынном районе Австралии. Вид воллемии загадочный, а ее ствол имеют форму восходящей цепочки. Она является одним из старейших видов растений на планете с историей около 200 миллионов лет. Воллемия обладает хорошими адаптивными способностями и может переносить низкие температуры до -12° Цельсия. Каждое дерево воллемии имеет как мужские, так и женские шишки.
Клейстокактус Штрауса	Серебряный клейстокактус родом из Боливии и Аргентины, также называется шерстяным факелом из-за его необычного внешнего вида. Он достигает высоты до 3-х метров и имеет вертикально стоячие серо-зеленые стебли. Интересно, что клейстокактус зимой выращивается при температуре -10° по Цельсию, благодаря которой, растение находится в периоде покоя. Каждое ребро усеяно небольшими ареолами белого цвета, которые находятся друг од друга на расстоянии 5 мм и создают шерстяной вид. Кактус цветет в конце лета, и имеет темно-красные цветы цилиндрической формы.
Пустынное железное дерево	Железное дерево можно обнаружить в пустыне Сонора, в Северной Америке. Оно растет как куст или дерево и достигает высоты около 10 метров, а средний диаметр ствола около 60 см; в исключительных местах, оно большего размера и массивнее. У молодых деревьев, кора серая, блестящая и гладкая; у более старых деревьев она волокнистая. Это дерево является вечнозеленым растением, но может потерять свои листья, если температура опускается ниже 2° Цельсия. В постоянных условиях засухи листья также опадают. Цветение происходит с конца апреля/мая по июнь. Цветки могут быть фиолетовыми, пурпурно-красными, бледно-розовыми или белыми. Пустынное железное дерево очень твердое и тяжелое. Его плотность больше, чем у воды, и, поэтому оно тонет. Его древесина используется для изготовления рукояток ножей, так она идеально твердая, волокнистая и имеет подходящий окрас.
Молочай тучный	Молочай тучный широко известен как «бейсбольное растение» благодаря своей форме. Его диаметр составляет от 6 до 15 см в зависимости от возраста. Молодые растения имеют шаровидную форму, но становятся цилиндрическими с возрастом. Почти всегда у тучного молочая присутствует 8 ребер, на которых находятся небольшие шишки. Он имеет резервуар для хранения воды в течение длительного времени. Цветки этого растения называются циатии. Тучный молочай распространен в пустыне Кару в Южной Африке.
Цилиндропунция	Цилиндропунция также известная как чолла распространена на юго-западе США и в пустыне Сонора. Это многолетнее растение, покрытое серебряными колючими иголками, размером в 2,5 см. Этот вид растений густо произрастает в определенной области, что создает впечатление маленького леса. Толстый ствол помогает растению выжить в жарком климате пустыни. Цилиндропунция цветет с февраля по май зеленоватыми цветками.
Карнегия	Карнегия — растение из монотипного рода Carnegiea, которое может вырастать до 15 метров в высоту. Его родиной является пустыня Сонора в Аризоне, США. Это таинственное растение пустыни, не имеет листьев и цветет в весеннее время. Цветок кактуса карнегия является национальным цветком штата Аризона. Толстые шипы помогают им экономить воду. Продолжительность жизни от 75 до 150 лет. Колючки помогают перенаправлять ветер по всему растению.
Африканская гиднора	Африканская гиднора является самым странным растением пустыни родом из Африки. Его сложно идентифицировать как растение, из-за неестественного внешнего вида. Гиднора полностью безлистная и имеет глубокий коричневый стебель. Это растение становится более заметным только во время цветения. Его цветки имеют сферическую форму, коричневые снаружи и оранжевые внутри. Гиднора также производит резкий запах, чтобы привлечь жуков для сбора пыльцы.
Кактус Барреля	Кактус Барреля — растение из юго-западных пустынь Америки. Растение имеет неестественную цилиндрическую форму. Барреля является крупнейшим кактусом в американских пустынях и имеет толстые шипы. Кактус Барреля вырастает до 1 метра в высоту и обладает поверхностной корневой системой. Он может накапливать воду. Цветки желтоватые или оранжевые, располагаются на верхней части ствола.
Вельвичия	Его родиной является каменистая, африканская пустыня Намиб. У этого растения есть всего два листа, которые разделены на множество лентовидных частей, длиной около 1,5 метров. Они создают тень и сохраняют влагу, такую необходимую в условиях засушливого климата. Продолжительность жизни этого растения может достигать 1500 лет. Ошибочно, вельвичию называют травянистым растением, но это дерево, высотой около 80 см, половина которого находится под землей и диаметром около 120 см.
Баобаб	Баобаб — наиболее распространенный вид деревьев из рода Адансония, родом с простор африканского континента. Эти деревья долгожители обычно встречаются в засушливых и жарких саваннах Африки к югу от Сахары, где они являются доминирующим пейзажем, и помогают выявить наличие водотока издалека. Их скорость роста определяется количеством грунтовых вод или осадков, а их максимальный возраст, который до сих пор служит предметом многочисленных споров, составляет около 1500 лет. Баобабы традиционно выступают в качестве источника пищи, воды, лекарств или убежища, а также окутаны массой легенд и суеверий. Раньше исследователи вырезали свои имена на баобабах, и многие из деревьев испорчены современными граффити.

Каковы приспособления растений пустынь к среде обитания*:?

В пустыне:
— длинный корень
— маленькая площадь у листьев (калючки), что бы вода медленней испарялась
-У многих растений пустыни листья покрыты либо пушком либо восковым налетом, что тоже уменьшает площадь испарения листьев.
в тундре:
— в тундре для жизни растений наиболее благоприятен лишь самый верхний слой почвы и самый нижний слой воздуха, примыкающий к земной поверхности. Тот и другой слой измеряется всего несколькими сантиметрами. Поэтому многие тундровые растения очень низкорослы, они распластаны по земле, а их корневые системы разрастаются в основном в горизонтальном направлении и почти не идут в глубину.
— тоже маленькая площадь у листьев ( по той же причине)
В тундре выпадает незначительное количество осадков, но благодаря непроницаемому слою из вечной мерзлоты в почве всегда имеется достаточное количество, нередко даже и избыток влаги. Тем не менее поступление воды в растение бывает здесь затруднено вследствие низкой температуры почвы, понижающей общую жизнедеятельность корней; в силу сильного нагревания поверхности почвы, особенно в летние дни, и иссушающей деятельности ветров, испарение здесь очень сильное. Этим и объясняется засухоустойчивая структура арктических растений
— Образование плотных «подушек» у некоторых травянистых растений. Подушки камнеломок настолько плотны, что издали напоминают затянутые мхом камни или дернины мхов. Подушкообразный рост имеет преимущество — он позволяет растению иметь очень маленькую поверхность и тем самым резко уменьшить поверхностное испарение. Подушковидная форма выгодна растениям еще и тем, что в подушках надежно укрыты старыми отмершими и живыми зимующими листьями точки роста растений. В целом, внутри подушки температурный режим более благо.

Как приспосабливаются животные к условиям пустынив закладки

Жизнь в пустыне не из лёгких. Кроме засушливого климата и дефицита воды её обитателям приходится приспосабливаться к очень большим суточным перепадам температуры: днём она поднимается выше 40 °C, а ночью опускается ниже нуля. Но, несмотря на все эти трудности, тысячи животных обитают в пустынях, обладающих разными климатическими особенностями.

Давайте вспомним эти особенности …

Например, Сахара, самая известная из всех пустынь, состоит из множества дюн и затерянных между ними оазисов. Пустыни юго-запада США имеют глинистый грунт, среди растительности там преобладают кактусы.

У обитателей пустынь: лис, летучих мышей, змей, и грызунов сформировались любопытные физиологические и поведенческие механизмы, способствующие выживанию в столь суровых условиях.

Например, они покидают свои норы только ночью, когда температура падает.

Когда становится слишком жарко, и растительность становится слишком сухой, некоторые животные, например, такие как суслики, обитающие в пустынях Мексики и США, впадают в спячку аналогичную той, в которую впадают животные, населяющие холодные регионы планеты.

Грифы-индейки, например, мочатся на собственные лапы, чтобы остудиться. Когда жидкость испаряется, она уносит с собой некоторое количество тепла.

По этой же причине многие пустынные млекопитающие лижут свои лапы. Также обитатели пустыни выработали механизмы, способствующие выживанию в условиях дефицита воды.

Многие из них, особенно кактусы, в состоянии усвоить весь необходимый объём жидкости из пищи.

При жизни в таких условиях важна каждая капля. Например, пустынные кенгуровые крысы живут в норах под землей не имеющих выходов наружу. Там создаётся микроклимат, благоприятный для жизни.

Влага, выдыхаемая вместе с воздухом, не покидает нору, и животные могут использовать её, благодаря особой форме носовых пазух.

Охлаждение через уши

Чернохвостый заяц, также называемый калифорнийским зайцем, использует непропорционально большие и содержащие много кровеносных сосудов уши для тепловыделения во время отдыха в тени.

Размер ушей даже у представителей одного вида, обитающих в регионах с разной температурой, будет разным.

Рециркуляция мочи в организме

С одной стороны, пустынные кенгуровые крысы, такие же мелкие грызуны, как мыши, обитают в подземных норах, что уже является своеобразной защитой от сурового климата пустыни.

А с другой стороны, у них есть ещё одно средство выживания – их почки очень эффективны, они содержат микроскопические трубки, которые извлекают большую часть воды, присутствующей в моче, в результате чего вода возвращается в организм.

Умение экономить воду

Калифорнийская земляная кукушка является одним из самых известных животных американских пустынь. Эта птица может адсорбировать воду, содержащуюся в стуле перед дефекацией.

Кроме того, избыток соли в её организме устраняется с помощью носовых желез, а не через выделение мочи, как это делает большинство других животных. Это способствует сохранению драгоценной жидкости в организме.

Чудо–рыба

Трудно поверить, но есть рыба, способная жить в пустыне. Одним из таких редких случаев является пустынный карпозубик – красочная золотая рыбка длиной 6 см, живущая в источниках и прудах с горячей водой.

Когда приближается зима и вода становится холоднее, эта рыба погружается в спячку, зарываясь в грунт на дне пруда, и остается там до ранней весны

Быстро бегущая ящерица

Пустынные ящерицы остаются активными даже в самое жаркое время дня. Чтобы уменьшить контакт с горячей почвой, температура которой может превышать 60 °C, они движутся с высокой скоростью.

Так, ошейниковая пустынная игуана обладает редким умением для этого вида рептилий, она встает на две задние лапы и бегает только на них.

Дважды защищённое животное

Пустынный западный гофер способен выдерживать более высокую температуру, благодаря своей способности рыть ямы и прятаться в них. Представители этого вида проводят до 95 % своей жизни в этих норах.

Кроме того, эти животные плохо переносят холод и переходят в своего рода спячку в зимнее время года. При этом все физиологические механизмы работают медленнее, экономя энергию.

Отсутствие облаков над пустынями оборачивается двумя последствиями. Их земля не только не получает дождя, но днем лишена всякой защиты от солнечных лучей, а по ночам — покрова, препятствующего потере тепла.

Пусть днем пустыня раскалена — ночью температура может упасть ниже нуля. Такие огромные колебания в условиях жизни на протяжении одних суток подвергают животных, избравших пустыню своим домом, тяжким испытаниям.

Многие находят простейший выход из положения и прячутся как от наиболее высоких, так и наиболее низких температур. Мелкие млекопитающие днем укрываются в темноте норок и под камнями.

В этих приютах много прохладнее, чем под палящим солнцем, влажность же, отчасти благодаря дыханию обитателей, в несколько раз выше, чем снаружи, а потому животные теряют заметно меньше влаги.

В своих убежищах они проводят значительную часть дня и покидают их, когда солнце скрывается за горизонтом.

В Сахаре, едва темнеет, на поверхность робко выбираются похожие на мышей песчанки и тушканчики. Это вегетарианцы.

Пучки травы там малочисленны и редко разбросаны, но они все-таки имеются, пусть чахлые. А ветер заносит туда семена, листья и веточки из более зеленых областей, так что этим малюткам есть чем закусить.

По остывающим камням снуют гекконы в поисках жуков и других насекомых. Фенеки, миниатюрные лисички, навострив огромные треугольные уши, бесшумно бегают среди камней.

Опущенными к земле носами они ловят запахи, которые могут рассказать когда, кто и куда прошел тут. След приводит к песчанке.

Прыжок — и фенек впервые поел за день, а песчанке уже больше никогда не придется есть. Словно ниоткуда появляются каракалы, представители семейства кошачьих, и полосатые гиены, а в пустынях Ближнего Востока водятся еще и волки, которые заметно меньше своих северных родичей и одеты более светлой и не очень густой шерстью.

В пустынях Нового Света тоже есть свои вегетарианцы и свои плотоядные: семена вприпрыжку ищут кенгуровые крысы, а охотятся на них карликовые лисицы и койоты.

После того как первый голод утолен, деятельность заметно замирает. Температура продолжает понижаться. Гекконы, теряя тепло тела, забираются в расщелины.

Млекопитающие, которые вырабатывают собственное тепло, могут продолжать поиски семян и охоту, даже когда ночь становится совсем холодной, но и они возвращаются в свои логова и норки задолго до рассвета.

Когда солнце выплывает из-за восточного горизонта, появляются другие компании животных. В пустынях американского Запада в этот час выходят на охоту ядозубы гила. Если не считать их близких родственников, мексиканских эскарпионов, это единственные ядовитые ящерицы в мире. Длиной они около трети метра с толстым относительно коротким хвостом и одеты блестящими бугорчатыми чешуями, напоминающими бусины, — кораллово-розовыми и черными. На заре движения ядозубов медлительны, но по мере того как солнце согревает их тело, они становятся все более и более подвижными — хватают насекомых, птичьи яйца и птенцов. Ядозуб может забраться в гнездо пустынных мышей и сожрать не только детенышей, но и взрослых. В Австралии маленькая ящерица молох вылезает подзакусить муравьями: она устраивается возле какой-нибудь муравьиной дорожки и раз за разом собирает их молниеносным движением языка, а муравьи все идут и идут мимо, ничего не замечая. В пустынях повсюду выбираются из ям и нор черепахи, спокойно ночевавшие там под защитой своих панцирей.

Но и этот взрыв деятельности длится недолго. Солнце поднимается все выше, и пустыня вновь превращается в пылающее пекло.

Пресмыкающимся перегрев опасен не менее чем млекопитающим, и часа через четыре или пять после рассвета жара становится невыносимой и для них.

Над камнями колеблется горячее марево. Они обжигают руку человека, неосторожно до них дотронувшегося. Воздух настолько сух и жарок, что человек даже не замечает, что вспотел — так быстро испаряется пот.

Если он останется под открытым небом весь день без воды, его ждет смерть. Даже легкое мышечное движение вырабатывает тепло.

И теперь уже никто не шевелится, если только он не будет к этому вынужден. А солнце льет и льет беспощадный зной с раскаленного неба.

Жара опасна для растений точно так же, как для животных. И они погибают от жажды, если испарение отнимет у них слишком много воды.

В американских пустынях дефонтэния колючая растет в местах, где нет ни малейшей тени.

Она приспособилась уменьшать количество попадающего на нее солнечного света благодаря тому, что ее узкие листья повернуты под углом 70° к вертикали, и большую часть дня солнечные лучи падают только на их края.

Лишь по утрам, когда воздух еще прохладен, а солнце стоит низко над горизонтом, его лучи попадают на пластину листьев, снабжая их необходимой энергией для фотосинтеза.

Кроме того, листья дефонтэнии выделяют соль, которую корни всасывают из почвы. Сок доставляет соль в листья, и она покрывает их поверхность мелким кристаллическим порошком, который отражает часть тепловых лучей, как белая одежда.

Кое-какие животные все-таки остаются на поверхности и под полуденным солнцем.

В Калахари земляные белки превращают свой пушистый хвост в солнечный зонтик: изгибают его над головой, распушив волосы, и поворачивают так, чтобы тело все время оставалось в тени.

Другие животные охлаждают тело при помощи радиаторов. Пустынные зайцы в Америке, один из ежей в пустыне Гоби и бандикут в Австралии — все они используют то же приспособление, что и фенек в Сахаре: большие уши.

Бесспорно, большие уши помогают улавливать в пустыне каждый звук, однако у них у всех уши слишком велики для одних только акустических надобностей. Совсем близко к поверхности кожи и спереди и сзади их пронизывает сеть мельчайших кровеносных сосудов, и обдувающий эти уши ветер охлаждает омывающую их кровь.