Краткий курс общей экологии - Учебное пособие (Бродский А.К.)

4.3. видовой уровень

«

На уровне вида абиотические условия среды обитания неред­ко выступают как факторы, определяющие и ограничивающие гео­графическое распространение. Кроме того, разнообразие климата, физических и химических свойств внешней среды в пределах об­ширных видовых ареалов обычно приводит к возникновению гео­графической изменчивости видов. Основной способ адаптации ви­дов к изменениям абиотических факторов - это приспособительная эволюция.

Экологические факторы обусловливают географическое рас­пространение, т. е. влияют на положение, контуры и размеры ареа­лов. Эти показатели зависят от нескольких факторов одновременно, но среди них все же можно выделить основные. Для наземных видов таким фактором чаще всего служит температура воздуха. Поскольку количество солнечного излучения, попадающего на земную поверх­ность, растет в направлении от высоких широт к низким, ареалы большинства видов характеризуются широтной вытянутостью. Сле­дует подчеркнуть, что границы ареалов видов часто определяются

50

не средними, а крайними значениями температуры. Минимальная температура как ограничивающий фактор влияет на распростране­ние многих теплолюбивых видов.

Перелетная саранча на севере Восточной Европы не заходит дальше июньской изотермы +20°С. В Скандинавии лось встречается на 10° севернее, чем в Сибири: несмотря на то, что средняя годовая температура воздуха в Си­бири выше, чем в Скандинавии, зимы там гораздо более суровые. Северная граница распространения змей на различных континентах в связи с темпера­турными различиями последних неодинакова- В Европе она совпадает с 67° с.ш., в Азии - с 60°, в Америке - с 52° с.ш. Из растений в качестве приме­ра можно привести марену Rubia peregrina, северная граница произрастания которой в Европе приблизительно определяется изотермой января +4,5°С. Ареал бука с севера ограничен изотермой -2°С.

Лимитирующим фактором для распространения холодостено-термных видов служит максимальная температура.

Для бабочки-капустницы, распространенной в Европе и Северо-Западной Африке, южной границей ареала является Палестина, поскольку там слишком высокие летние температуры. Ледниковые периоды позволили боре-альным (северным) видам, не переносящим высоких температур, продвинуть­ся далеко на юг. чуть ли не до Средиземноморского побережья. После отсту-пания ледников эти виды остались в горных районах на территориях, значи­тельно удаленных от их обычных ареалов - так называемые бореально-альпийские виды. Хорошим примером такого вида служит бабочка торфянико-вая желтушка, южная граница распространения которой в равнинных местах доходит до изотермы января -2°С, но которая обитает и на горных массивах к югу от основного ареала.

Температурные условия могут вызвать, наконец, географичес­кую изменчивость видов. Проиллюстрировать это можно с помощью морфолого-эоогеографических закономерностей, к главнейшим из которых относится правило Бергмана. Немецкий физиолог Карл Бергман установил его еще в 1847 г. Теплокровным животным с по­стоянной и притом высокой температурой тела в жарком климате полезно излучать, а в холодном, наоборот, удерживать тепло. По мере же увеличения размеров животного поверхность тела возрас­тает в квадрате, а его объем - в кубе. Следовательно, поверхность крупного животного сравнительно меньше, чем у мелкого. Отсюда следует простой вывод, что теплокровным животным, населяющим холодные страны, полезно быть крупными, а животным, населяю­щим теплые страны, - мелкими. Последующие наблюдения показа­ли, что правило Бергмана соблюдается лишь в пределах подвидов одного вида или близких видов. При этом имеют значение не сред-негодичные, а минимальные температуры, т. е. средние значения температур самого холодного месяца. Конкретным примером со­блюдения правила Бергмана может служить изменение размеров бурого медведя: к северо-востоку Азии он становится все крупнее. Белый медведь крупнее бурого, а бурый - крупнее гималайского.

51

Второе морфолого-географическое правило, или правило Ал-лена, может быть сформулировано следующим образом: «У тепло­кровных животных по направлению к тропикам наблюдается удлине­ние хвостов, ушей, клювов, парных конечностей и различного вида выростов - хохлов, рожков, воротничков и т. д.'1. Это правило, как и другие морфолого-географические закономерности, приложимо лишь к подвидам одного вида или к близкородственным видам и может быть объяснено тем, что удлинение различного рода придат­ков тела способствует излучению тепла. Следовательно, правило Аллена представляет собой лишь частный случай правила Бергмана. Проиллюстрируем справедливость правила Аллена несколькими примерами. Американская пустынная лисица, живущая в жарких пус­тынях Северной Америки, отличается от американской степной ли­сицы, распространенной в прериях, поджарым телом, длинными но­гами и ушами. У обитающей в песчаных пустынях Северной Африки миниатюрной лисички из рода фенеков при высоте тела около 30 см уши достигают в длину 15 см и более.

Различие в значениях влажности в разных участках поверхнос­ти земли сказывается не только на характере распространения жи­вотных и растений, но и на окраске позвоночных животных. Об этом говорит правило Глогера - еще одна морфоло го-географическая закономерность. Она выражается в том, что окраска позвоночных животных, обитающих в странах с влажным климатом, как правило, темнее и ярче, чем у географических популяций тех же видов, рас­пространенных в странах с сухим климатом- Иначе говоря, позво­ночные животные, населяющие области с континентальным клима­том, окрашены бледнее, чем родственные им формы в областях с морским климатом. Так, дальневосточный тигр заметно бледнее ин­дийского; кавказского леопарда можно отличить от индо-африкан-ского по более светлой окраске и т. д.

Особого внимания заслуживает желтовато-серая, так называемая пус­тынная окраска, характерная для пустынно-степных животных, т. е. для обита­телей областей с резко выраженным континентальным климатом. Приспособи-тельное значение подробной окраски очевидно, так как делает ее обладате­лей незаметными на фоне песка (криптический эффект). Однако далеко не всем животным окраска с криптическим эффектом приносит пользу. Для лету­чих мышей, например, она не имеет большого значения, поскольку они днем прячутся в убежищах, кроме того, летящее животное обнаруживает себя уже благодаря резким дрижениям. Между тем у летучих мышей пустынных облас­тей, в частности Средней Азии, мех и даже перепонки и когти имеют бледную серовато-желтую окраску. Возможно, такая окраска связана с какими-то фи­зиологическими особенностями, определяющими возможность существования животных в области с пустынным климатом.

52