Животные и растения Антарктики
Антарктические растения
В холодном и пустынном климате Антарктиды может существовать лишь небольшое сообщество холодоустойчивых наземных растений, способных пережить длительные зимние периоды полной или почти полной темноты, в течение которых фотосинтез невозможен. Рост растений должен происходить в короткий летний период, продолжительностью всего несколько дней, несколько недель, месяц или два, в зависимости от таких факторов, как широта, сезонные снежные покровы, высота над уровнем моря, ветер и уровень влажности как на земле, так и в атмосфере.
Влага является наиболее важным фактором. Очень много зависит от содержания влаги в атмосфере и местных запасов талого снега и вечной мерзлоты. Ручьи здесь чрезвычайно редки. Экстремальные холода, сильные ветра и засушливость сдерживают рост в большинстве районов даже летом.
Есть, однако, области в высоких широтах, имеющие местный микроклимат, образованный нагревом солнца отдельных темных поверхностей, и в этих областях способна развиваться жизнь. Важность такого микроклимата была продемонстрирована второй антарктической экспедицией Берда (1933-35 г.г.), которая обнаружила, что лишайники на Земле Мэри Берд растут преимущественно на более темных породах, способных лучше поглощать тепловую энергию солнца
Растения Антарктики насчитывают около 800 видов, из которых 350 — лишайники. Лишайники, хотя и медленно растут, особенно хорошо приспособлены к выживанию в Антарктике. Они могут выдерживать длительные периоды сильного стресса в состоянии спячки и почти мгновенно становятся способными к фотосинтезу, когда условия улучшаются. Бриофиты, насчитывающие около 100 видов, преобладают в прибрежных зонах, а мхи могут расти почти везде, где растут лишайники.
Многочисленные виды плесени, дрожжей и других грибов, а также пресноводные водоросли и бактерии дополняют список антарктических растений. Эти формы жизни чрезвычайно широко распространены вплоть до 87° ю.ш. Кроме того, в антарктических морях очень много планктонной растительной жизни, особенно в прибрежных, богатых питательными веществами зонах апвеллинга. Особенно многочисленен такой вид водорослей как диатомовые водоросли.
Хотя почвы Антарктиды, вообще говоря, не относятся к перегнойному типу, они обычно не стерильны, поскольку содержат такие микроорганизмы, как бактерии или различные сине-зеленые водоросли. Местами незначительные органические соединения в почвенный слой вносят сине-зеленые водоросли Носток (лат. Nostoc).
Сегодняшние бесплодные антарктические ландшафты мало напоминают древние палеозойские и мезозойские пейзажи с их ярким и разнообразным цветением. Антарктическое оледенение, вероятно начавшееся 50 миллионов лет назад, вынудило к миграции на север все сосудистые растения (папоротники, хвойные и покрытосеменные растения). Только недревесные формы сосудистых растений, технически являющихся травами, вновь заселили субантарктические области и почти не проникли в антарктическую зону.
В отличие от континентальной Антарктиды, лежащей к югу от антарктической конвергенции, острова к северу от конвергенции в субантарктической зоне (примерно соответствует широте между 46° и 60° к югу от экватора), включая острова Южная Георгия, Крозе (фр. Îles Crozet), Кергелен и Маккуори, характеризуются обилием сосудистых растений многих видов, по крайней мере 50 из которых зафиксированы только на Южной Георгии. В то время как растения, размножающиеся спорами, характерны для Антарктиды, покрытосеменные растения распространены, главным образом, в субантарктических регионах.
Люди оказали значительное влияние на природную экосистему многих антарктических и субантарктических регионов. Вблизи китобойных станций появилось много чужеродных видов сосудистых растений, и, несомненно, огромное количество чужеродных микроорганизмов процветает вблизи всех антарктических станций. Чужеродные травоядные, главным образом овцы и кролики, уничтожили растительные сообщества на многих субантарктических островах. Кролики истребили местную капусту (или Кергеленскую капусту, лат. Pringlea antiscorbutica) на обширных территориях острова Кергелен, а овцы уничтожили траву на Южной Георгии. Увеличение числа туристов также оказывает влияние на хрупкую экосистему Антарктиды.
Животные в Антарктиде
Наземная фауна. Местная фауна полностью беспозвоночна. Антарктическая микрофауна включает солнечников, коловраток, тихоходок, нематод и простейших инфузорий. Простейшие доминируют в почвенных и пресноводных сообществах. Наземная макрофауна полностью состоит из членистоногих, многие виды которых паразитируют на птицах и тюленях. Основные группы членистоногих представлены такими видами как клещи (лат. Acarina), Mallophaga (пухоеды), Collembola (ногохвостки), Anoplura (вши), Diptera (мошки) и Siphonaptera (блохи). Известно два вида жуков, вероятно чужеродных, с островов вблизи Антарктического полуострова. Клещи и ногохвостки живут под камнями и тесно связаны с растениями, размножающимися спорами.
Птицы. Около 45 видов птиц обитают к югу от антарктической конвергенции, но только три — императорский пингвин, Антарктический Буревестник и Южнополярный поморник — размножаются исключительно на континенте или на близлежащих островах. Отсутствие наземных хищников-млекопитающих и богатая морская пища делают Антарктическое побережье раем для огромных колоний морских птиц.
Антарктика ассоциируется с пингвинами из отряда Sphenisciformes, хотя они живут на морских побережьях по всему Южному полушарию. Из всех видов этих птиц только пингвины Адели и Императорские пингвины живут вдоль всего Антарктического побережья. Ареалы обитания пяти других полярных видов — Королевского пингвина, Антарктического (или Южнополярного пингвина), пингвина Генту, Хохлатого пингвина и Золотоволосого пингвина — простираются на юг только до северной оконечности Антарктического полуострова и до субантарктических островов.
Императорский пингвин (Aptenodytes forsteri), крупнейший представитель отряда пингвинов (Sphenisciformes), который известен своей величественной осанкой и черно-белой окраской. Известно примерно 50 колоний, которые обитают на шельфовых ледниках и прочных льдинах вдоль всей береговой линии Антарктиды. Императорские пингвины способны нырять на глубину до 550 метров в поисках пищи. Они являются самыми глубоководными птицами в мире.
Пингвин Адели (Pygoscelis adeliae), вид пингвинов (отряд Sphenisciformes), характеризующийся черно-белым оперением и небольшим кольцом белых перьев вокруг каждого глаза. В теплое время года Пингвины Адели встречаются главным образом в нескольких колониях вдоль скалистых, свободных ото льда берегов Антарктиды. Также колонии встречаются на Южных Шетландских, Южных Оркнейских и Южных Сандвичевых островах. В зимние месяцы они мигрируют на север, чтобы добывать корм в свободной ото льда воде.
Эволюция этих нелетающих птиц была прослежена до эпохи Эоцена, около 40 млн лет назад, с использованием ископаемых, найденных на острове Сеймур, у северной оконечности Антарктического полуострова, и в нескольких других местах. Самый крупный современный пингвин, Императорский, ростом от 0,9 до 1,2 м, был бы карликом по сравнению с некоторыми из его вымерших родственников в Новой Зеландии и на острове Сеймур, ископаемые кости которых указывают, что они достигали высоты 1,7 метра.
Некоторые ученые полагают, что пингвины могут иметь общее происхождение с другими птицами Антарктиды, способными к полету, из отряда Procellariiformes. Птицы этого отряда, главным образом буревестники, а также некоторые альбатросы, составляют более половины гнездящихся в Антарктике и субантарктике видов. К другим птицам региона относятся такие виды как бакланы, острохвостки, чайки, крачки, белые ржанки и коньки.
Изучение птиц при помощи кольцевания показало, что некоторые антарктические птицы путешествуют по всему миру. Редкие наблюдения поморников и буревестников далеко в глубине континента, даже вблизи южного полюса, позволяют предположить, что эти мощные птицы могут иногда пересекать континент. Эксперименты показали, что антарктические птицы, в том числе нелетающие пингвины, обладают превосходными навигационными способностями. Они, по-видимому, обладают высокоразвитой системой ориентации по солнцу и биологическим часовым механизмом, который прекрасно функционирует даже при постоянной высоте солнца над горизонтом. Например, известно, что пингвины Адели, выпущенные на расстояние до 3000 км от своих гнезд, в течение года возвращаются назад.
Пищевые пристрастия широко варьируются от вида к виду. Преимущественно, все зависит от щедрых продовольственных запасов моря. Морские птицы питаются главным образом ракообразными, рыбой, кальмарами, в основном на поверхности или, в случае бакланов и пингвинов, на глубинах до 45 м. Береговые птицы питаются моллюсками, иглокожими и прибрежными ракообразными.
Белая ржанка — агрессивный хищник, питающийся яйцами и детенышами пингвинов, буревестников и крачек. Он также собирает отбросы вокруг китобойных станций. Общительные, хотя иногда и сварливые птицы, они кланяются друг другу в период ухаживания, а когда ссорятся дерутся острыми шпорами на лапах. Два или три грязновато-белых яйца откладываются в декабре в неопрятное гнездо из подстилки, спрятанное в расщелине скалы. Обычно выживает только один цыпленок. Молодым птенцам требуется до девяти недель, чтобы опериться.
Белые ржанки, большие черноспинные чайки, гигантские буревестники и поморники иногда не прочь полакомиться, если повезет, яйцами других птиц. Ненасытные поморники и гигантские буревестники нападают даже на молодых или слабых представителей других видов птиц, особенно на пингвинов.
Зависящие от даров моря, большинство птиц покидают континент каждую осень и следуют на север за “вторичной” береговой линией Антарктиды, на границу растущего ледяного покрова. Императорские пингвины, однако, являются исключением, оставаясь в качестве одиночных стражей континента (кроме, конечно, людей) в течение долгой зимней ночи. Эти пингвины, когда-то считавшиеся редкими, сейчас насчитывают около 600 000 особей в более чем 50 известных колониях.
Морская жизнь. Плодовитый зоопланктон антарктических вод питается обильным фитопланктоном и, в свою очередь, формирует основной рацион китов, тюленей, рыб, кальмаров и морских птиц. Антарктические воды из-за повышенного содержания в них питательных веществ более чем в семь раз более продуктивны, чем субантарктические воды.
Самый важный организм в высшей пищевой цепи — это крошечный, похожий на креветок морской ракообразный — Криль (лат. Euphausia superba), достигающий в зрелом возрасте всего трех-пяти сантиметров в длину. Если бы не привычка Криля собираться в огромные, плотные стаи, они не представляли бы большой пищевой ценности для китов и тюленей. Но их численность так велика, что кит может проглотить огромную массу криля весом до одной тонны или даже больше всего за несколько минут. В течение трех-четырех месяцев, проведенных в антарктических водах, популяция усатых китов может съесть приблизительно 136 млн тонн криля.
К животным на морском дне прибрежной зоны относятся оседлые гидрозои, кораллы, морские губки и мшанки, а также крабообразные морские пауки и изоподы (отряд высших раков, лат. Malacostraca), кольчатые черви (лат. Polychaeta), морские ежи, морские звезды, разнообразные ракообразные и моллюски. Однако зимние и якорные льды сохраняют сублиторальную зону (постоянно погруженную область морской среды) относительно бесплодной до глубины около 15,2 м.
Из почти 30 000 видов современных рыб известно не более сотни видов, обитающих в морях к югу от антарктической конвергенции. Почти три четверти из 90 или около того биологических видов, обитающих на морском дне, принадлежат к семейству Notothenioidei — антарктическим окуням. На морском дне водятся также Zoarcidae (угри), Liparidae (морские слизни), Macrouridae (крысохвостые рыбы) и Gadidae (трескообразные рыбы). К редким хрящевым видам рыб в антарктической зоне относятся миксины и скаты.
Яйца , так называемые яйцевые капсулы, часто встречающиеся на пляжах, имеют продолговатую форму и защищены жесткими оболочками. Это безобидные обитатели дна, которых часто можно увидеть частично присыпанными песком. Они плавают при помощи грациозных волнообразных движений грудных плавников. Скаты питаются моллюсками, ракообразными, рыбами, хватая добычу, падая на нее сверху.
Антарктические рыбы хорошо приспособлены к холодным водам. 90% видов здешних донных рыб больше нигде не встречаются. Это подтверждает, в частности, и другие биологические и геологические свидетельства того, что Антарктида в течение очень долгого времени была изолирована.
Все Антарктические млекопитающие это морские животные и включают тюленей (ластоногих), морских свиней, дельфинов и китов (китообразных).
Только один ушастый тюлень (лат. Otariidae), или морской котик, водится в приантарктических районах. Четыре разновидности безухих тюленей (лат. Phocidae), или настоящих тюленей — стадный тюлень Уэдделла, самый многочисленный тюлень-крабоед, агрессивный, плотоядный, живущий отшельником, морской леопард и редко встречающийся тюлень Росса — обитают почти исключительно в антарктическом поясе, а еще один — южный морской слон, живет вблизи конвергенции на островах Южная Георгия, Кергелен и Маккуори. Общая численность южных морских слонов в настоящее время составляет около 670–800 тысяч особей. Северный морской слон несколько меньше своего сородича — южного морского слона и обитает на западном побережье Северной Америки.
На Фолклендских островах в изобилии водится Морской лев, и, вероятно, он никогда не рискует заходить в холодные антарктические воды. В настоящее время численность морских котиков и слонов восстанавливается после почти полного истребления. Считается, что тюленей Уэдделла насчитывается около 1 000 000, тюленей-крабоедов — около 14 000 000, а тюленей Росса — от 50 000 до 220 000 особей. Тюлени Уэдделла уникальны тем, что могут выжить под сплошным крепким льдом, даже зимой, выгрызая еще осенью в молодом льду продушины, через которые дышат, сгрызая новый лёд по мере его намерзания.
Леопардовый тюлень (морской леопард), вооруженный мощными челюстями и огромными клыками, является одним из немногих хищников, охотящихся на взрослых пингвинов.
Несколько мумифицированных тюленьих туш, главным образом крабоедов, были найдены на расстоянии почти 48,2 км от моря и на высоте около 900 метров в Сухих долинах Мак-Мердо. Не найдя пищи в таких странствиях по суше, крабоеды в конце концов погибли, а их кожистые туши сохранились благодаря холодному и засушливому климату.
Киты и их китообразные родственники, морские свиньи и дельфины, широко распространены от арктических до антарктических вод и встречаются во всех океанах и морях мира. Ряд видов распространены вплоть до антарктической конвергенции, но обычно не пересекают ее, и поэтому рассматриваются только как периферийные антарктические виды. Среди разновидностей зубатых китов, питающихся рыбой и кальмарами, есть несколько периферийных антарктических морских свиней, дельфинов и гринд (или чёрных дельфинов, шароголовых дельфинов, лат. Globicephala).
Обыкновенная морская свинья (лат. Phocoena phocoena). Отличается от дельфинов более компактным телосложением, обычно меньшими размерами и изогнутой тупой мордой с плоскими, а не коническими зубами. Средняя длина тела 160 см у самок и 145 см у самцов, средняя масса 50—60 кг. В Средние века мясо этого животного считалось королевским деликатесом.
Более типичными для антарктических вод являются косатки, кашалоты и очень редкий клюворылый кит. В антарктических водах обитают также семь видов усатых китов, питающихся крилем. К ним относятся Южный гладкий кит, Горбатый кит и четыре вида Кита-полосатика — Голубой кит (большой полосатик, лат. Balaenoptera musculus), Финвал (настоящий полосатик, лат. Balaenoptera), Сейвал (ивасевый полосатик, лат. Balaenoptera borealis) и Малый полосатик (остромордый полосатик, лат. Balaenoptera acutirostrata). Карликовый Южный гладкий кит повсеместно распространен в антарктических и субантарктических водах.
Косатка (другое название кит-убийца), одно из самых умных морских животных, охотится стаями и питается крупными животными, такими как рыбы, пингвины и другие водные птицы, тюлени, дельфины и некоторые киты. Несмотря на свое название, достоверных сообщений о нападениях на людей вблизи Антарктиды не было.
Стая косаток (Orcinus orca) плавает на поверхности океана у берегов Камчатки, Россия, 2012 год.
Чрезмерный убой в прошлом резко сократил запасы крупных китов, особенно гигантских голубых китов. Близкие к вымиранию голубые киты были защищены международным соглашением.
Чужеродные инвазивные виды млекопитающих в настоящее время постоянно обитают в антарктических и субантарктических регионах и включают овец, кроликов, собак, кошек, крыс, мышей и людей. Воздействие на местные экосистемы очень велико: от загрязнения территорий станций человеческими отходами до эрозии, чрезмерного выпаса овец и уничтожения популяций птиц собаками и кошками, убийство китов и морских котиков людьми. Тем не менее Антарктида остается наименее загрязненной землей на планете. В соответствии с Договором об Антарктике этот континент обозначен как особая заповедная зона, и многие прежние виды человеческой деятельности были здесь запрещены в попытке сохранить эту естественную экологическую систему уникальной.