Основы биогеографии

Параллели, проходящие на широтах 66,5° в Северном и Южном полушариях, именуемые соответственно Северным и Южным полярными кругами, тоже служат важными экологическими ориентирами. На всем пространстве от них до соответствующих полюсов обязательно бывают периоды, когда Солнце не восходит или не заходит по много дней (до полугода на полюсах). Однако даже при непрерывном полугодичном освещении солнечные лучи здесь лишь скользят по поверхности Земли под острым углом, не успевая отдать ей свою энергию. Амплитуда и контрастность сезонных изменений невелики. Условия жизни в них наиболее дискомфортны.

Пространства между полярными кругами и соответствующими тропиками отличаются разной продолжительностью дня и ночи, которая закономерно меняется с широтой местности (рис. 17). Только дважды в году 21 марта и 23 сентября в этих поясах день бывает равен ночи по 12 часов каждый. Это астрономические сроки наступления весеннего и осеннего экологических сезонов года. Смена сезонов носит очень контрастный характер.

Рис. 17. Различия освещённости северного и южного полушарий Земли в разное время года:

А – положение земли на 22 июня: в северном полушарии начинается лето, в южном – зима. В высоких широтах день долог, а в нижних – короток. Места, где солнечные лучи падают на земную поверхность под небольшим углом, находятся севернее экватора; Б – положение земли на 22 декабря: наблюдается картина, противоположная по сравнению с А; В – положение земли на 21 марта и 23 сентября: в одном полушарии начинается весна, в другом – осень. Долгота дня на всех широтах составляет 12 часов. Место отвесного падения солнечных лучей приходится точно на экватор.

Полярные и медиальные пояса в разных полушариях, несмотря на сходство многих параметров, не могут, однако считаться полными аналогами. Их космические ритмы, одинаковые по набору и порядку явлений, смещены, однако, по фазе на 180 дней. Поэтому, когда в Северном полушарии на полюсе день, в Южном – ночь. Зима в Северном полушарии является самым холодным временем года, а в Южном – самым тёплым. Для многих видов живых организмов это непреодолимое или с трудом преодолимое препятствие для того, чтобы жить в обоих поясах сразу.

Хронический недостаток тепла приводит к образованию сплошного ледникового покрова. Он при определённых обстоятельствах может распространяться навстречу экватору, иной раз до 60° и даже 40° широты, как, например, в Северном полушарии в четвертичном геологическом периоде.

4.5. Лунный свет

Лунный свет волнует не только поэтов и влюблённых, но и другие, вполне заурядные организмы. Интенсивность лунной иллюминации по сравнению со щедрым сиянием Солнца невелика. Однако это “яичко дорого в пасхальный день”. Слабенькое лунное освещение служит досадной помехой организмам, выработавшим жёсткую фотопериодическую реакцию на ритм солнечного освещения. Такие организмы боятся лунного света и вырабатывают специальные приспособления, чтобы воспрепятствовать его действию. У некоторых бобовых растений (соя, земляной орех, клевер) происходят так называемые “сонные” движения листьев. Днём они принимают горизонтальное положение перпендикулярно солнечным лучам, а ночью, при полной луне, – вертикальное. Так снижается на 80–95 % интенсивность лунного освещения, чтобы оно не влияло на ритмы обменных процессов в организме. У других растений парные листья, поворачиваясь вокруг своей оси, складываются ночью чувствительными к свету поверхностями вовнутрь, навстречу друг другу. Таким образом, снижается воздействие лунного света.

Растения короткого дня, наоборот, при лунном освещении цветут лучше, чем в темноте. У них увеличивается число цветков.

Впечатляющий пример зависимости от лунного освещения показывает многощетинковый червь-палоло (Palola viriis) из тропических морей (Polychaeta), который размножается строго в первой четверти лунных месяцев. В это время, лунной ночью, поверхность моря кишмя кишит оторвавшимися задними члениками тел червей, набитых спермой и яйцами, всплывших на поверхность. Море напоминает вермишелевый суп, из которого полинезийцы вылавливают лучшие кусочки в качестве лакомства.

Интенсивность лунного освещения в большой мере зависит от формы планеты и ритмов её вращения, поэтому закономерно различается на разных географических широтах. В экваториальном поясе она достигает значения 1 люкса, в медиальных поясах – 0,3–0,5 люкса, а в полярных – минимальна.

4.6. Лунное и солнечное притяжения