Пустыня — уникальный биом, характеризующийся чрезвычайно засушливыми условиями, скудными осадками и скудной растительностью. Растения пустыни приспособились удивительным образом, чтобы выжить в этой суровой среде. Когда мы думаем о пустынях, на ум могут прийти образы бесконечных песчаных дюн. Однако на самом деле существует четыре основных типа пустынь — жаркие и сухие, полузасушливые, прибрежные и холодные пустыни. Каждый тип представляет свой собственный набор проблем, к которым пустынные растения должны адаптироваться. Некоторые общие адаптации включают уменьшение площади листовой поверхности, восковой налет, накопление воды в сочных листьях или стеблях, волосатые или крошечные листья для уменьшения потока воздуха, фотосинтез CAM, глубокие корневые системы и листопадность при засухе. Хотя разнообразие растительной жизни в пустынях относительно невелико по сравнению с другими биомами, такими как тропические леса, в пустынях по всему миру можно встретить ряд уникальных и интересных растений.
Вот несколько примеров растений, которые приспособились к процветанию в пустынях по всему миру:
Кактусы — кактусы являются одними из самых знаковых растений пустынь. Их толстые, сочные стебли и листья хранят воду. Колючки помогают растению затенять и уменьшать потерю воды через транспирацию. Их радиально расположенные листья были минимизированы, чтобы уменьшить площадь поверхности. Кактусы используют фотосинтез CAM, открывая устьица ночью, чтобы уменьшить потерю воды. Существует около 2000 видов кактусов, включая сагуаро, опунцию и бочкообразный кактус. Они встречаются в пустынях Северной и Южной Америки.
Алоэ вера — Алоэ вера — суккулентное растение, которое хранит воду в своих толстых мясистых листьях. Оно имеет восковой налет для удержания влаги. Африканская пустыня является домом для более чем 500 видов алоэ. Гель алоэ вера имеет множество медицинских применений. Его можно использовать как успокаивающее средство при ожогах и кожных заболеваниях.
Финиковая пальма — У финиковых пальм длинные стержневые корни, позволяющие им достигать глубоких грунтовых вод. Их листья создают тень, уменьшающую потерю воды. Финики являются важной товарной культурой, обеспечивающей продовольствие и доход в пустынных регионах Северной Африки и Ближнего Востока. Существует более 3000 признанных сортов фиников.
Дерево Джошуа — Уникальное ветвящееся дерево Юкка коротколистная, известное как дерево Джошуа, имеет редкие восковые листья и обширную корневую систему, позволяющую находить драгоценные грунтовые воды в пустыне Мохаве. Птицы и насекомые опыляют его необычные цветы. Деревья Джошуа играют важную роль в экосистеме пустыни.
Баобаб — У деревьев баобабов массивные, толстые стволы, в которых хранится вода. Их кора огнестойка, что помогает им пережить засухи и лесные пожары в пустынном регионе африканской саванны. Баобабы могут жить более 1000 лет. Их плоды обеспечивают питание, а полые стволы можно использовать в качестве укрытия.
Мескит — У деревьев мескита далеко простираются корни, чтобы добираться до глубоких грунтовых вод. У них есть небольшие листочки, чтобы уменьшить потерю воды. Колючки служат тенью. Их семенные коробочки являются важным источником пищи для пустынных животных. Различные виды мескита произрастают в пустынях Америки.
Акация — Виды акации процветают в африканских и австралийских пустынях. Их небольшие восковые листочки закрываются во время дневной жары, чтобы сохранить влагу. Длинные шипы отпугивают травоядных животных. Древесина акации очень прочна в жарких и сухих условиях. Многие пустынные животные полагаются на акацию в качестве пищи и убежища.
В пустынях Северной Америки произрастает множество выносливых и устойчивых к засухе растений. Вот некоторые примеры:
Окотильо — колючий окотильо из пустынь Сонора и Чиуауа имеет длинные плетевидные ветви с небольшими листьями, которые быстро опадают в засушливых условиях. Ярко-красные трубчатые цветы появляются после кратковременных дождей.
Куст креозота — этот культовый кустарник пустыни Мохаве имеет липкие смолистые листья, которые уменьшают потерю воды. Крошечные листья и восковой налет также помогают сохранять влагу. Длинные корни ищут воду.
Хрупкий куст — Хрупкий куст выживает в пустынной жаре с мохнатой серо-зеленой листвой, которая защищает его от потока воздуха и уменьшает поглощение солнечного света. Глубокие корни собирают скудную воду. Желтые цветы цветут после дождя.
Пало Верде — Это засухоустойчивое листопадное дерево имеет крошечные листья, чтобы сократить потерю воды. Фотосинтезирующая зеленая кора позволяет ему цвести яркими желтыми цветами после дождя. Пало Верде обеспечивает тень и среду обитания в пустыне Сонора.
Агава — Растения агавы запасают воду в сочных листьях. Колючки защищают от пасущихся животных. Короткая продолжительность жизни заканчивается цветущим стеблем высотой до 30 футов, прежде чем растение погибнет. Разновидности включают столетник и лечугиллу.
Опунция — Этот кактус имеет модифицированные мясистые подушечки для хранения влаги. Шипы и восковой налет сохраняют воду. Яркие цветы дают съедобные плоды опунции. Она процветает как в жарких, так и в холодных пустынях Северной Америки.
Полынь — полынь доминирует в растительных сообществах в более холодных высокогорных пустынях Америки. Такие адаптации, как мохнатые листья и засухоустойчивость, позволяют ей процветать там, где другие растения не могут. Полынь обеспечивает пищу и укрытие для вилорогих, шалфейных тетеревов и других диких животных пустыни.
Сахара — самая большая жаркая пустыня в мире, охватывающая огромные площади Северной Африки. Экстремальная засушливость и температуры создают серьезные проблемы для растительности. Растения Сахары включают:
Финиковая пальма — финиковые пальмы выращивают вокруг оазисов в пустыне. Их тень и плоды обеспечивают пищу и убежище для людей и животных.
Пальма дум — у пальм дум ветвящиеся стволы, в которых хранится вода. Листья становятся колючими с возрастом, чтобы отпугивать травоядных. Верблюды едят волокнистые плоды со вкусом ананаса.
Дыня туарегов — эта пустынная дыня имеет адаптированные круглые плоды до 25 см в поперечнике, которые хранят воду в течение длительного времени. Горькая мякоть отпугивает животных.
Роза пустыни — поразительная пустынная роза имеет кристаллизованные лепестки, приспособленные для предотвращения потери воды. Их радиальный кристаллический узор помогает затенять цветы.
Верблюжья колючка — акация верблюжья колючка имеет длинные корни, чтобы достигать глубоких уровней грунтовых вод. Муравьи живут на деревьях в симбиотических отношениях, питаясь нектаром и защищая растения.
Полынь — этот кустарник из Сахары обладает ароматическими веществами, летучими маслами и мохнатыми стеблями и листьями, которые помогают сократить потерю воды и обеспечивают защиту от интенсивного солнечного света.
| Пустыня | Примеры растений |
|---|---|
| Пустыня Сахара | Финиковая пальма, пальма дум, пустынная роза |
| Пустыня Сонора | Кактус сагуаро, окотильо, креозотовый куст |
| Пустыня Гоби | Саксаул, корень солодки, дикий лук |
| Калахари Пустыня | Марула, ореховые деревья монгонго, худия |
| Пустыня Чиуауа | Юкка, опунция, мескит |
| Большая пустыня Виктория | Спинифекс, акация мульга, пустынный тополь |
Растения пустыни выработали множество специализированных адаптаций, позволяющих им выживать в таких сухих, суровых условиях, где осадков мало, а температуры экстремальны. Вот некоторые ключевые адаптации:
– Уменьшенная площадь листовой поверхности – Меньшие или меньшие листья ограничивают потерю воды через транспирацию. Колючки и мелкие листья уменьшают поток воздуха и испарение воды.
– Восковой налет – Воск на листьях и стеблях удерживает влагу. Он также отражает солнечный свет, защищая от палящего зноя.
– Накопление воды – Видоизмененные мясистые листья, стебли и стволы служат резервуарами для хранения воды в течение длительного времени.
– Волосатые листья – Волоски обеспечивают тень и изоляцию, уменьшая поток воздуха и понижая температуру листьев.
– Фотосинтез CAM – Модифицированная фиксация углерода приводит к открытию устьиц ночью, что снижает потери воды.
– Глубокие корни – Стержневые корни проникают глубоко под землю, чтобы найти драгоценные грунтовые воды, недоступные растениям с неглубокой корневой системой.
– Однолетний образ жизни – Некоторые пустынные растения растут как однолетние, быстро прорастают во время дождей и быстро дают семена, чтобы избежать засухи.
– Засухоустойчивые листопадные – Многие пустынные многолетние растения сбрасывают листья в сухой сезон, чтобы сохранить ресурсы, а затем снова вырастают после дождей.
– Шипы и токсины – Физические и химические сдерживающие факторы не позволяют травоядным животным есть растения до того, как дожди позволят им снова вырасти.
Эти адаптации позволяют пустынным растениям сокращать потери воды, находить воду, защищать себя и подстраивать жизненные циклы под чрезвычайно сложный климат, где дожди редкость. Понимание адаптации растений пустыни дает замечательное представление о том, как работает эволюция, чтобы обеспечить выживание видов.