Животные и континенты (Популярная зоогеография)

Если для примера взять куб со стороной в 1 сантиметр, сделанный из вещества с удельным весом 1 г куб. см, то общая площадь поверхности всех шести граней составит 6 квадратных сантиметров, а объем — 1 кубический сантиметр, то есть массу в 1 грамм. При исчислении поверхности куба на единицу массы получаем 6 квадратных сантиметров/грамм.

Если затем взять куб со стороной в 2 сантиметра, то есть вдвое большей, то поверхность шести граней составит 24 квадратных сантиметра, а объем — 8 кубических сантиметров и соответственно масса — 8 граммов. При расчете величины поверхности, приходящейся на единицу объема или массы, получается 3 квадратных сантиметра/грамм. Итак, у куба, который вдвое больше по объему, относительная поверхность оказалась вдвое меньшей.

На языке биолога эта закономерность означает, что животное с размерами вдвое большими отдает тепла вдвое меньше на единицу массы тела (естественно, при прочих равных условиях). Следовательно, более крупное животное, отдавая относительно меньше тепла на единицу веса, может потреблять относительно меньше корма, чем животное малого размера. Это означает, что при ограниченности кормовой базы легче выживает более крупное животное, чем небольшое по размеру.

Эта закономерность составляет сущность зоогеографического закона Бергмана. Примеры, его подтверждающие, многочисленны во всех частях света. Так, например, дикие кабаны из Южной Испании имеют черепа длиной в среднем 32 сантиметра, в Польше — около 41 сантиметра, в Белоруссии — 46, а в Сибири встречаются огромные кабаны с длиной черепа 56 сантиметров. Изменение размеров животных в соответствии с законом Бергмана можно наблюдать у зайцев-беляков, косуль, лисиц, волков, медведей и у других видов млекопитающих. На пространствах Европы эти звери становятся меньше в направлении к юго-западу и, напротив, увеличиваются к северу и востоку в тех районах, где зимы суровее.

Географические изменения размеров у птиц также следуют принципам закона Бергмана. Например, рогатые жаворонки (Eremophylla alpestris), обитающие в Северной Америке, четко демонстрируют эту закономерность, о чем можно судить по изменениям длины крыла: у жаворонков с берегов Гудзонова залива длина крыла составляет 111 сантиметров, у птиц из штата Невада — 102 сантиметра, а на острове Санта-Барбара, у побережья Калифорнии, — только 97 сантиметров. Подвиды животных из холодных районов обычно превосходят по размеру особей подвидов из более низких широт с теплым климатом. Так, например, европейский голубой зимородок (Alcedo atthis ispida), красивая широко распространенная по небольшим рекам, но всюду немногочисленная птица, оказывается самой большой по сравнению с другими подвидами этого зимородка: Alcedo atthis pallida — бледным голубым зимородком, населяющим Сирию и Палестину, и бенгальским Alcedo atthis bengalensis — самым маленьким из голубых зимородков, живущим в Индии и Индонезии. Точно так же европейский подвид иволги (Oriolus oriolus oriolus) заметно превосходит по размерам восточную иволгу (Oriolus oriolus kundoo) из Афганистана и центральных районов Индии.

В южном полушарии Земли, напротив, увеличение размеров животных происходит в направлении к Южному полюсу, то есть также в соответствии с принципом закона Бергмана: размеры животных в условиях более холодного климата увеличиваются. И вот пример из южного полушария. На Галапагосских островах, в тропическом поясе, живет маленький пингвин — Spheniscus mendiculus ростом 49 сантиметров, южнее, от островов Тристан-да-Кунья до Огненной Земли, то есть в условиях умеренного океанического климата, обитает более крупный пингвин — Eudyptes cristatus, длина тела которого достигает 65 сантиметров. Еще южнее, до 60° южной широты, распространен пингвин Pygoscelis рариа, достигающий 75–80 сантиметров. На побережье материка Антарктида живет огромный императорский пингвин — Aptenodytes forsteri ростом 120 сантиметров и выше.

Если две относительно близко расположенные территории имеют сходные фауны, но различаются средними показателями температуры, то есть одна из них холоднее, то именно на ней средние размеры и млекопитающих и птиц окажутся больше. И вот примеры таких пар фаун. На южном побережье Австралии среднегодовая температура 16 °C, а на побережье Тасмании 11 °C. И этого уже достаточно, для того чтобы все тасманийские утконосы, ехидны и кенгуру были больше австралийских. Подобную же картину можно наблюдать в Новой Зеландии. Северный остров Новой Зеландии теплее Южного. Среднегодовая температура на Северном 16,6 °C, а на южном 10,4 °C. И соответственно попугаи и киви оказываются крупнее на Южном острове, а не на Северном.

Из правила, открытого Бергманом, есть исключения, которые можно понять и объяснить в каждом конкретном случае. С одной стороны, это перелетные птицы, которые, даже если и гнездятся на севере, в северном полушарии, все равно не испытывают влияния арктических холодов, поскольку быстро завершают период размножения и перемещаются в более теплые края. Мигрируя, они все время находятся в более или менее благоприятных условиях.

Другой пример представляют мелкие млекопитающие: полевки, мыши, землеройки, большую часть времени проводящие в специфическом микроклимате нор, более или менее стабильном и нередко более мягком, чем климат окружающей местности. Активные зимой под слоем снега, они находятся в условиях, существенно отличающихся от тех, которые царят над заснеженной равниной, поскольку снег оказывает большой теплоизоляционный эффект. И центре Аляски было исследовано распределение температуры на разных высотах и под снегом. Снежный покров при этом был относительно тонок — 60 сантиметров. Стояли сильные морозы. Термометр показывал —50 °C, а под слоем снега на поверхности почвы мороз не достигал и —7 °C. И в этих условиях серые полевки (род Mucrotus) вели активную жизнь и свободно передвигались в своих подснежных ходах, хотя их меховая шубка тонка, а ступни на лапах вообще не покрыты шерстью. В то же самое время олени карибу с огромным трудом переживали эти тяжелые холода. Таким образом, можно сказать, что эти два вида млекопитающих, находясь в одной и той же географической точке, существовали в совершенно различных климатических условиях, словно бы их места обитания разделены между собой десятками или сотнями миль.

Лабораторные опыты также подтверждают закономерность, отмеченную К. Бергманом. Белые мыши, содержавшиеся с самого раннего возраста при пониженной температуре, равной лишь +6 °C, вырастали значительно крупнее тех, которые в тот же период времени находились в условиях средней нормальной температуры среды, равной +26 °C. Такой же опыт с не меньшим успехом был проведен и на цыплятах. И с тех пор метод «холодного воспитания» цыплят стал широко применяться в птицеводстве для увеличения промышленного выхода мясной продукции.

Закон Аллена. Для животных — обитателей холодных областей Земли целесообразно сокращение поверхности тела относительно его массы. Это достигается двояко: путем увеличения общих размеров тела и уменьшением величины всех выдающихся органов и частей тела: ушей, морды, ног, хвоста. Полярные животные имеют более короткие уши, хвосты, морды, чем животные, населяющие районы с умеренным и особенно жарким климатом. Даже лапы и шеи короче и тоньше у животных-полярников. Это явление получило название закона Аллена.

Наиболее распространенный пример закона Аллена — это сравнение полярного песца (Alopex lagopus) с короткими ушами и мордой, низкорослого, с небольшим хвостом и нашей рыжей лисицы (Vulpes vulpes), более высокой и изящной. Точно так же у зайца-беляка (Lepus timidus), живущего на севере, уши короче, чем у зайца-русака (Lepus europaeus), распространенного южнее. Стоит сравнить северного оленя с благородным, чтобы убедиться, что уши у первого короче и он более коротконог.

Правило Аллена подтверждается и в лаборатории, где у мышей, содержавшихся в условиях холода, уши и ступни оказались короче, а у выращенных при повышенной температуре — длиннее нормальных. Длина ног у цыплят в опыте также оказалась зависимой от температуры среды.

Из закона Аллена логически вытекает вывод о том, что животное с особенно большой относительной поверхностью тела должно обитать только в низких широтах, в тропиках и субтропиках. Длинноухие лисицы фенеки живут в условиях жаркого климата. В саваннах Африки обитают длинноногий жираф, не менее известный своей непомерно длинной шеей, и маленькая грациозная антилопа геренук (Lithocranium walleri).

Эта же закономерность хорошо заметна на примере летучих мышей. Летучие собаки, или летучие лисы, относящиеся к подотряду крупных плодоядных летучих мышей (Megachiroptera), имеют огромную поверхность крыльев, и распространены они только в тропической зоне. Подотряд менее крупных плодоядных летучих мышей, Microchiroptera, состоит из 16 семейств. Представители 13 семейств обитают в тропической и субтропической зонах, и лишь летучие мыши из трех оставшихся семейств смогли расселиться вплоть до умеренных широт. В Средней Европе наиболее обычны подковоносы (Rhinolophidae) и кожанки (Vespertilionidae).

Правило минимума. В пятидесятых годах прошлого века немецкий химик Юстус Либиг заинтересовался жизнью растений, удобрениями и заложил основы науки агрохимии. Тогда же он сформулировал правило, согласно которому фактором, ограничивающим развитие растения, оказывается элемент, находящийся в минимуме, то есть тот, которого растению может не хватать. Например, если растению дать необходимое для его жизни и даже большее количество азота, фосфора, железа и всех прочих нужных элементов, но при этом одного элемента, калия, дать меньше потребной нормы, то растеньице вырастет чахлым и низкорослым. Рост его будет ограничен недостатком калия.

Правило минимума Либига в равной мере применимо как к растениям, так и к животным. Если животному или человеку давать пищу без витамина С, то они заболеют цингой, даже если пища будет обильной, изысканной и вкусной. Состояние организма и в этом случае определяет фактор, который находится в минимуме или вообще отсутствует, как упомянутый в нашем примере витамин С, а не факторы, находящиеся в избытке. Если крысу содержать на безбелковой диете, то она будет плохо расти, останется маленькой и щуплой и вскоре вообще погибнет, несмотря на то что ей вволю будут давать и углеводы, и жиры, и витамины, и микроэлементы.

Правилу минимума подчиняются не только растительные и животные организмы, но и группировки животных, популяции, виды и биоценозы. Любой из факторов окружающей среды может ограничить развитие популяции или каких-либо биоценотических связей, если он присутствует в минимуме.

Знание этого правила позволяет результативно применять его в охотничьем и лесном хозяйстве.

Численность серых куропаток лимитируется в первую очередь недостатком пищи в зимний период и воздействием на них хищников. Поэтому для увеличения количества куропаток в охотничьем хозяйстве надо не столько ограничивать их отстрел и завозить десятки особей, отловленных в других местах, сколько организовать подкормку птиц зимой и сделать насаждения, включающие плотные куртины кустарников, в которых куропатки могли бы укрываться от хищников.

Что касается мелких насекомоядных птиц, то они в основном обеспечены пищей в естественных условиях. Фактором же, ограничивающим их численность, нередко оказывается недостаток мест, пригодных для устройства гнезда. Поэтому-то с помощью искусственных гнездовий (дуплянок и скворечников) и посадки искусственных насаждений можно быстро повысить численность полезных певчих птиц.

РАСТИТЕЛЬНЫЕ ФОРМАЦИИ И ЖИВОТНЫЕ

Из кинофильмов и из книг мы знаем о том, что на Земле есть пустыни, тропические леса и тайга. Растительный покров — это тот элемент ландшафта, который сразу же бросается в глаза и надолго остается в памяти. Растительность во многом определяет и условия жизни животных, и состав фауны какой-либо области, и численность животных. Каждый ребенок знает, что верблюд живет в пустыне, а обезьяна — на дереве.

В зависимости от особенностей растительного покрова (древесные ли это насаждения, кустарники, полукустарничковый или травяной покров) и от соотношения различных жизненных форм растений выделяются растительные формации [6].

Говорят еще о «зонах растительности», потому что растительные формации, как правило, располагаются полосами, соответствуя природным зонам. Растительная формация вместе с населяющими ее животными носит название «биом».

Вся же специфическая совокупность растений, растущих на определенной конкретной территории, вместе со всеми обитающими здесь животными объединяется понятием «биоценоз»[7]. Растения испытывают мощное влияние климата. Температура, влажность, продолжительность светового дня и ряд других климатических факторов определяют, какой именно тип растительности может существовать на данной территории. Почва же, по-видимому, не имеет столь же существенного значения. Исключения составляют крайние случаи, как, например, высокая засоленность почв. Однако растения могут влиять на свойства почвы и изменять их. Так, со временем растения превращают голую скалу в плодородную землю, правда, для этого требуется время.

Поскольку животные зависят от климата и от растений, а растения в свою очередь тоже зависят от климата, то климат следует признать наиважнейшим фактором, формирующим все биомы на нашей планете.

Климат связан с географическим положением территории. Вокруг полюсов климат полярный, между полярным кругом и тропиками — умеренный, а близ экватора — тропический. Если бы поверхность Земли состояла из одной сплошной суши, то климатические зоны имели бы вид идеально ровных лент, опоясывающих земной шар.

Чтобы узнать, какой климат господствует в той или иной точке земного шара, достаточно было бы указать ее географическую широту.

Однако суша составляет лишь 29 % поверхности Земли, остальную же часть (71 %) поверхности занимают океаны и моря. Вода имеет большую удельную теплоемкость. Большие массы воды нагреваются очень медленно, поглощая много тепла и понижая при этом температуру окружающей среды. Раз нагревшись, водные массы остывают столь же медленно, постепенно отдавая тепло, которое поглотили ранее. Поэтому океаны смягчают климат, препятствуя резким скачкам температуры. Кроме того, близость к океану служит причиной влажности климата. Следовательно, кроме деления климата на полярный, умеренный и тропический следует различать еще климат морской и континентальный, при этом такое деление уже не соответствует смене широт, а направлено в основном перпендикулярно широтам.

Если бы вся суша имела вид одной широкой полосы, протягивающейся по меридиану от полюса к полюсу, то размещение климатических областей было бы довольно простым. В каждой климатической зоне выделялась бы ее прибрежная часть с морским климатом и центральная — с континентальным.

Между тем, к несчастью для студентов и школьников и на пользу путешественникам и географам, суша и океаны, острова и внутренние моря образуют такой сложный рисунок, что его не постыдился бы любой художник-абстракционист.

Существует еще много и других факторов, как-то: морские течения и ветры, которые в конечном итоге формируют то, что мы называем климатом. Одни морские течения несут теплые воды и согревают соседнюю сушу, другие, холодные течения охлаждают климат побережий.

И вот результат. Одни и те же виды растений зацветают в один и тот же день в Нью-Йорке (на 40°42′ северной широты) и в Западной Германии, в окрестностях Марбурга, — на 50°47′ северной широты. Разница в широтном расположении этих мест огромная — десять градусов, что соответствует расстоянию между Варшавой и Римом! Но цветы «настаивают», что климат этих мест очень схож. И это, безусловно, результат воздействия на климат прибрежных районов морских течений: теплого Североатлантического, приносящего к берегам Европы воды Карибского моря, и Лабрадорского, несущего с севера к восточным берегам Северной Америки холодные воды из района Баффиновой Земли и Гренландии.

Ветры, дующие с океана, приносят влагу и смягчают климат, снижая сезонные контрасты температур. Воздушные же массы, приходящие из центральных областей суши, обычно сухие и несут мороз или зной.

Смена времен года в некоторых областях Земли сопровождается длительными ветрами. Ветры, дующие в одном направлении в течение месяцев, связаны с вращением Земли. Такие ветры, муссоны, могут формировать климат больших областей, например Индии, и в этих случаях климат называют муссонным.

На характер местных климатов оказывает влияние направление горных хребтов, задерживающих и изменяющих ветровые потоки. Так, по одну сторону гор Сьерра-Невада лежит Калифорния, утопающая в апельсиновых и лимонных рощах, в насаждениях орехов и маслин, а по другую сторону гор — безводная, мертвая пустыня Мохаве.

Горы и ветры создают такую мозаику климатов, что человечество многие и многие годы продолжает поражаться этому, пытаясь понять закономерности, разгадать загадки климатических процессов.

В тесном соответствии с климатами располагаются по поверхности Земли природные географические зоны, растительные формации, биомы.

В этой же главе даются описания лишь главнейших, наиболее типичных растительных формаций и в том порядке, в каком мы пересекали бы их, путешествуя по Европе, Азии и Африке в направлении от Северного полюса к экватору. Вот они: тундра, тайга, лиственные леса умеренного климата, степи, пустыни, ксерофильная средиземноморская растительность, саванны и тропические леса.

О горах будет идти речь особо, поскольку, на какой бы широте и в какой бы природной зоне они ни находились, это вносит существенные изменения в природные процессы и создает свой мир, живущий по «законам гор».

Тундра

Вдоль северных побережий Европы, Азии и Северной Америки широкой полосой протянулась зона тундры. На юге она граничит с тайгой. Самый большой остров мира — Гренландия также лежит в зоне тундры, хотя значительная часть его покрыта ледниками.

На этих высоких широтах полярный день летом длится целые сутки. Солнце лишь опускается к горизонту и вновь восходит. К осени день сокращается, ночь становится длиннее, а в середине зимы настает непрерывная полярная ночь, продолжающаяся целые месяцы. В это время в тундре лютые морозы, достигающие местами —70 градусов, ветры и метели. Снег покрывает землю плотным слоем.

Во время короткого лета успевает оттаять только верхний слой почвы и только в нем концентрируется жизнь многочисленных и разнообразных почвенных организмов. Глубже залегает вечная мерзлота, то есть пласт никогда не оттаивающей промерзшей земли. Иногда здесь встречаются погребенные ледники, на поверхности которых успел накопиться тонкий почвенный слой. Во льду и в вечной мерзлоте находят трупы мамонтов, которые пролежали несколько десятков тысяч лет, не подвергаясь гниению. В почвах тундр накапливается много органического вещества, поскольку при низкой температуре среды бактерии просто не справляются с разложением мертвых остатков растений и животных. Суровый климат, главным образом низкая температура, тормозит развитие растений.

Древесная растительность не выдерживает ветров и морозов этих мест. Здесь могут выжить только такие низкорослые деревья, как полярные ивы и карликовая береза, стволы и ветки которой стелются по земле. В тундрах доминируют мхи и лишайники. Например, широко распространен исландский мох. Здесь преобладают невысокие растения, которые зимой защищает от морозов толстый слой снега.

Другой фактор, тормозящий развитие растений, — это короткий период вегетации. Едва бледное солнце успеет растопить снег, как лето кончается и снова наступает зима. Вегетационный сезон продолжается лишь шесть недель. Итак, растения тундры вегетируют не несколько месяцев, как в средней полосе, а всего несколько недель. Поэтому они развиваются очень быстро. Лишь сойдет снег, как растения распускают листья и так дружно расцветают, что тундра превращается вдруг в разноцветный ковер. Название Гренландия означает «зеленая земля». Это неожиданно по отношению к стране, большая часть которой покрыта ледником. Вероятно, скандинавские мореплаватели прибыли туда летом и были поражены видом сочной зелени побережий. Однако столь же быстро эти растения отцветают и их семена успевают созреть к зиме. В тундре много видов многолетних растений, развивающихся в течение нескольких лет в короткие периоды, разделенные длительным зимним покоем.

Суровый климат и короткое лето определяют особенности жизненного цикла животных тундры и специфику состава фауны.

Для тундры характерна прежде всего бедность видового состава животного мира. Нет ничего удивительного в том, что только немногие животные сумели приспособиться к жизни в такой неблагоприятной среде. Но зато эти немногие виды размножаются в таких количествах, которые кажутся невероятными жителю даже тропических стран. Мелкие беспозвоночные перезимовывают в состоянии оцепенения под снегом в укрытии под плотным, хотя и тонким, слоем растительности. Весной начинается бурное размножение. Животные, которые не успевают вырасти в течение одного сезона, переживают неблагоприятные периоды в различных стадиях. Так происходит со многими насекомыми.

Относительно богата водно-болотная фауна. Вечная мерзлота относительно непроницаема, и воды от растаявших снегов образуют многочисленные водоемы, кишащие мелкими ракообразными, личинками различных насекомых. В тундре масса комаров и других мелких кровососущих насекомых. Их личинки в бесчисленных количествах появляются весной в поймах рек, в болотцах. Тучи кровососущих насекомых доставляют в тундре человеку и животным немало мучений.

Весной в тундре кипит жизнь. Сюда прилетает с далеких зимовок множество птиц. Порой люди задумываются: что ищут птицы здесь, на дальнем севере, почему совершают такие долгие и опасные перелеты, вместо того чтобы остаться в мягких условиях юга? Ответ на этот вопрос не может быть однозначным. Происхождение фауны тундры связано с геологической историей нашей планеты, с ледниковым периодом и периодами потеплений. А по поводу перелетов птиц существует несколько теорий.

В тундре перелетные птицы находят много пищи, в первую очередь в виде разнообразных беспозвоночных. Питание птенцов зависит от того, сколько времени птицы могут собирать корм. Конечно, за 20 часов полярного дня птица соберет корма в 2 раза больше, чем за 10 в средней полосе. В разгар лета длинный день дает возможность охотиться почти непрерывно. И поэтому птица, которая на юге выкормила бы двух птенцов, здесь выкормит четырех или больше. Например, зарянка (Erithacus rubecula), птица с широкой областью распространения, на Канарских островах с мягким морским климатом откладывает за сезон три-четыре яйца, в Алжире — в среднем два яйца, в Польше — 5,5 яйца, а в Эстонии — до 6,3 яйца. Итак, не мягкость климата, а продолжительность дня в период выкармливания определяет увеличение выводка почти в 2 раза. Огромное большинство птиц тундры — это летние гости. Оседлых птиц, которые сумели бы перезимовать на месте, в тундре очень мало. К ним принадлежит тундряная куропатка (Lagopus mutus) — родственница тетерева, которая умеет рыть ходы в снегу и докапываться до растительности, а также крупная белая, или полярная, сова (Nyctea scandiaca).

Млекопитающие представлены в тундре очень немногими видами. На побережье в большом количестве встречаются тюлени, но они принадлежат к морской фауне, а суша, главным образом острова, для них только место спаривания и рождения детенышей. Из материковых животных самые маленькие и многочисленные — это лемминги, грызуны величиной с маленькую крысу. Их несколько видов. Хорошо приспособленные к условиям тундры, они выживают в суровом климате. Здесь они всегда находят растения, пригодные для питания, а зимой скрываются от мороза под покровом снега. Тяжелее всего приходится самому крупному животному тундры — северному оленю, распространенному по всему евразийскому северу. Зиму северные олени проводят в лесотундре и заходят в пределы таежной зоны. Чтобы добыть в пищу лишайники, им приходится разгребать копытами снег, а весной они мигрируют на север в поисках лучших пастбищ и приморских ветров, отгоняющих назойливых кровососущих насекомых. Замечательно устройство копыт северного оленя, способных раздвигаться и тем самым увеличивать площадь опоры, что облегчает животному передвижение по болотистым местам в поисках корма.

Мир хищников так же беден, как и мир травоядных. На побережье Ледовитого океана встречается горностай (Mustela erminea). Присутствие здесь этого маленького, но на редкость прожорливого зверька — своего рода загадка. То, что летом он вполне удовлетворяет в этих местах свои запросы, очевидно. Но что он делает зимой? Он слишком мал, чтобы выдерживать большие морозы на поверхности снега или чтобы совершать далекие путешествия на юг. Залечь в спячку на всю зиму он не может. Вероятно, всю зиму он роет снежные ходы под настом, ищет леммингов и ими питается.

Среди четвероногих хищников тундры наиболее известен песец (Alopex lagopus). Это типичный тундровый зверь, способный вынести все невзгоды существования в этой зоне. Летом он вполне обеспечен пищей. Яйца, птенцы, взрослые птицы, многочисленные лемминги, а также разные ягоды дают ему возможность откормиться самому и выкормить потомство. Он рождает до 8—15 щенят. Зима же для него — тяжелое время. Птицы улетают, лемминги скрываются под снегом, их трудно добывать. В это время песцы часто голодают. Зимой они увязываются за белыми медведями и кормятся остатками их трапез, а чаще всего просто их экскрементами.

Белые медведи находятся в лучшей ситуации. Могучие животные, прекрасные пловцы, они забираются далеко на лед и там охотятся на тюленей и ловят рыбу.

Мы уже говорили, что видов животных на севере мало и, следовательно, взаимосвязи здесь просты. В таких условиях роль каждого вида в биоценозе очень важна. Если в каком-нибудь году будет слишком мало песцов, то лемминги так размножатся, что сильно нарушат растительный покров. Численность леммингов и их потребителей — песцов и полярных сов находится в очевидной связи. Вслед за массовым размножением леммингов увеличивается численность песцов и сов. А это в свою очередь влечет за собой уменьшение количества грызунов, а затем и самих хищников. Так чередуются «урожайные» и «неурожайные» годы.

Тайга

Зона тайги, или хвойных лесов, простирается на юг от зоны тундры и образует гораздо более широкий пояс. Она тянется через Северную Америку, Европу и Азию. В Европе тайга захватывает значительную часть Норвегии, а также Швецию, Финляндию и СССР — выше (61° северной шпроты. В этих районах климат несколько мягче, чем в тундре; морозы и ветры не столь жестоки и, что самое важное, длиннее вегетационный период. Здесь уже могут расти хвойные деревья. Ели, лиственницы, пихты, сосны и кедры занимают огромные пространства и образуют густые древостои.

Разумеется, тундра не кончается сразу, будто отрезанная ножом. Лес далеко заходит в тундру, языками проникая по речным долинам — везде, где характер местности создает более мягкие климатические условия.

В экологическом отношении леса гораздо богаче тундры. Здесь животные могут питаться хвоей деревьев, их почками, семенами, корой, древесиной… Они могут находить укрытия среди деревьев, под корой, в древесине или, наконец, на земле под густой крышей кроны, которая надежно защищает их от ветра. Животные могут скрываться в дуплах, под лесными завалами, в густых зарослях подлеска. Тайга необычайно разнообразна по сравнению с монотонной тундрой. А каждое укрытие — это лишний шанс выжить для любого вида животного, и это важное преимущество по сравнению с другим родственным видом, не способным использовать укрытие.

У многих хвойных густые кроны отбрасывают глубокую тень. Сами эти деревья хорошо выносят затенение и растут очень густо — крона к кроне. Но большинство растений нуждается в солнечном свете и не может нормально развиваться в тени. Поэтому в хвойном лесу в самой его глубине нет подлеска, кустарников, слабо развит подрост. Под густым темным сводом, образованным кронами деревьев, пусто: землю покрывает ковер из опавшей хвои. Травяной покров скуден, нижний ярус состоит главным образом из мхов и лишайников. Местами по болотам растет клюква, морошка, голубика, багульник, осока и хвощ.

Но все познается в сравнении! Тайга может показаться нам скудной и даже однообразной, если сравнивать ее с лиственными лесами. По сравнению же с тундрой экологическая дифференциация тайги очень велика. И поэтому таежная фауна разнообразнее и богаче, чем арктических тундр. Даже если в целом ни один вид не достигает здесь столь высокой численности, как в тундре (например, комары), то видовое разнообразие в тайге гораздо больше. Я не касаюсь здесь громадной фауны беспозвоночных, что потребовало бы по крайней мере четыре такие книжки, и поэтому сразу перейду к более известным животным.

В зоне тайги мы встречаем северные аванпосты холоднокровных животных. Земноводные и пресмыкающиеся любят тепло, и большинство из них живет в странах субтропического климата. Сюда же, в зону тайги, добираются только самые выносливые виды. Среди земноводных таковыми оказываются хорошо знакомая нам травяная лягушка (Rana temporaria) и сибирский тритон — углозуб (Hynobius keyserlingi). Они доходят до самой северной границы тайги. У южной границы таежной зоны встречаются и жабы (Bufo). Из пресмыкающихся до самого полярного круга широко распространены обыкновенная гадюка (Vipera berus), живородящая ящерица (Lacerta vivipara). Южную треть полосы хвойных лесов захватывает ареал обыкновенного ужа.

Птиц в тайге несравненно больше, чем земноводных и пресмыкающихся. Не будем останавливаться на многочисленных мелких насекомоядных. Перейдем сразу к группе куриных. Вместо единственного представителя этого семейства в тундре — тундряной куропатки (Lagopus mutus) в европейской тайге мы встречаем белую куропатку (Lagopus lagopus) и, кроме того, глухаря, тетерева, рябчика. Итак, уже четыре новых вида куриных. В Азии или в Северной Америке их заменяют другие виды этого отряда.

Рассмотрим соотношение видов птиц одного из отрядов (например, сов) в тундре и тайге. Так, белая сова — единственный тундровый вид сов, а в тайге их десяток.

Из грызунов под деревьями кишат многочисленные мышевидные. В кронах деревьев обитают белки. В тайге живет бурундук (Eutamias sibiricus), ближайший родственник белки, отличающийся от нее короткими ушками и окраской: у бурундука на спине черные и светлые перемежающиеся полоски. Этот зверек ведет наземный образ жизни. Из заячьих здесь встречается заяц-беляк и местами заходит заяц-русак.

Вместо единственного представителя семейства оленьих — северного оленя в тайге встречается уже несколько видов этой группы животных. Впрочем, здесь обитает и северный олень, по крайней мере в северных районах. Очень типичен для тайги лось. Строением своих копыт он несколько напоминает северного оленя. И у того, и у другого копыта имеют способность широко раздвигаться, что облегчает передвижение животным по болотам; кроме того, они и прекрасно плавают. С юга иногда очень далеко к северу заходят различные виды оленей, например европейский олень, называемый также благородным (Cervus elaphus).

Из куньих в тайге широко распространены горностай, ласка и самый ценный пушной зверь, живущий только в этой зоне, — соболь (Martes zibelina). Поблизости от воды живет выдра, в лесах роет свои норы барсук, наконец, самый крупный из куньих, опасный хищник размером с довольно большую собаку — росомаха (Gulo gulo) населяет разнообразные биотопы.

Песца в тайге заменяет рыжая лисица. Здесь же встречаются волк, рысь и медведь — самые крупные хищные звери таежной зоны.

Биоценоз тайги несравненно сложнее биоценоза тундры. А когда экологическая система имеет много компонентов, это значит, что она богаче и дифференцированнее и более сбалансирована. Если здесь вследствие каких-либо особо благоприятных условий начнут активно размножаться зайцы, то несколько видов хищников немедленно начнут выполнять роль биологических регуляторов их численности. Если по каким-либо причинам, например в результате эпидемии, сократится численность лисиц, то «их дело» будут продолжать волки, рыси, росомахи и даже соболи. Однако в природе связи оказываются многообразнее и сложнее, чем в нашей схеме. В тайге чередуются урожайные и неурожайные годы, и это отражается на всей жизни таежной фауны. С этим связаны, например, дальние миграции белок и кедровок.

В Канаде на протяжении почти ста лет наблюдались периодические колебания численности зайцев и рысей. Продолжительность периода составляет около десяти лет, а самая высокая численность рысей приходилась обычно на год позже, чем самая высокая численность зайцев. Среди беспозвоночных подобные же колебания отмечались, например, у бабочек, гусеницы которых питаются иглами хвойных. Время от времени, обычно через регулярные промежутки, бывают вспышки численности этих насекомых, в результате которых повреждаются деревья, уменьшается прирост древесины, а в некоторых случаях пораженные участки леса гибнут.

Лиственные леса умеренного пояса

Продвигаясь на юг, мы встречаем следующую растительную формацию — зону лиственных лесов умеренного пояса[8]. Основные древесные породы, образующие эти леса, — дуб, липа, клен, ясень, вяз, бук и другие широколиственные деревья.

На севере — в тундре и даже в тайге — вода не проблема. Каждой весной талые воды в избытке пропитывают почву. В этих высоких географических широтах даже в самой середине лета солнце не поднимается высоко и не печет так сильно, чтобы растительности могла угрожать засуха. Поэтому структуру растительных зон определяют там не осадки, а температура и продолжительность вегетационного периода. Именно поэтому тундра и тайга опоясывают Арктику двумя концентрическими полосами.

К югу от полосы тайги следующий растительный пояс уже не образует третьего концентрического круга. Он распадается на несколько отдельных отрезков, отличающихся различными условиями влажности.

В умеренном климате уже не температура является наиважнейшим фактором жизни растений и животных. Здесь наиболее важную роль начинает играть влажность — количество воды, доступной растениям. При этом особенно существенно распределение осадков по сезонам в течение года.

Лиственный лес — это наиболее требовательная к условиям среды формация умеренного климата. Для жизни этого леса нужна умеренная температура — без сильных морозов зимой и жары летом. К тому же лиственный лес нуждается в относительно большом количестве осадков — не менее 500 миллиметров в год, достаточно равномерно распределенных по сезонам. Разумеется, такие условия можно встретить лишь в областях с морским климатом, где суша находится под смягчающим влиянием океана и где ветры со стороны моря приносят частые и обильные дожди. Такова, например, Европа, западные берега которой омываются теплым течением, а частые северо-западные ветры несут атлантический воздух в глубь материка.

К зоне лиственных лесов относится южная Норвегия, юг Швеции и вся Западная и Средняя Европа. На востоке лиственные леса образуют постепенно суживающуюся полосу, пересекающую Европейскую часть Советского Союза и доходящую до Урала.

Другая область лиственных лесов охватывает Уссурийский край в Советском Союзе, большую часть Японии и Кореи, а также Китай — приблизительно от Пекина на юг до междуречья Хуанхэ и Янцзы и узкую полосу, протянувшуюся к западу от Чунцина до Тибета. Этот район тоже находится под сильным смягчающим и увлажняющим влиянием океана.

Наконец, третья полоса лиственных лесов умеренного пояса находится в Северной Америке, где она занимает восточную часть США, начиная от Великих озер на севере и почти до Флориды на юге и от Атлантики на востоке до бассейна Миссисипи на западе.

Разумеется, не надо представлять себе, что повсюду существует резкая граница, к северу от которой находится тайга, а к югу — лиственный лес. Между этими зонами образуется довольно широкая пограничная полоса, где встречаются и смешиваются друг с другом животные и растения обоих биомов.