Книга: Ледники в горах

Ледники и жизнь

<<< Назад
Вперед >>>

Ледники и жизнь

На первый взгляд ледники совершенно несовместимы с жизнью, хотя отдельные проявления ее все же встречаются в мире белого безмолвия. Например, на моренах на поверхности кавказских ледников можно увидеть редкие травянистые растения, мхи и лишайники. Обитают там мухи, пауки и другие насекомые.

Даже на чистой поверхности льда иногда могут развиваться самые примитивные формы жизни. Микроскопические водоросли — десмидиевые, диатомовые, зеленые и синезеленые, нередко окрашенные малиновым, розовым и фиолетовым пигментами,— довольно энергично осваивают поверхностный слой льда, нарушая его кристаллическую структуру и придавая ему своеобразный цвет. Развитие низших растений, как правило, достигает оптимального уровня летом. Красноватые пятна водорослей на горных ледниках — явление не особенно редкое, причем эти организмы встречаются и на высотах около 5 тыс. м, где, по сути дела, маркируют верхний предел жизни на ледниках.

Наиболее просто устроены синезеленые водоросли, которые фактически мало зависят от окружающей среды: они переносят и сильные морозы, и обильные потоки света. На заре развития органического мира Земли, вероятно, именно синезеленые содействовали формированию атмосферы и тем самым подготовили почву для появления высших организмов. В настоящее время синезеленые сохраняются в предельно суровых условиях, которые не подходят для существования других организмов. Таким образом, на поверхности ледников, возможно, кроется один из важных ключей к разгадке тайн живой природы.

Нередко в периферических частях ледников поверхность бывает густо усеяна цилиндрическими ямками, которые заполняются водой летом, во время таяния снега. На дне каждой ямки накапливается желатиноподобный мелкозем — криоконит, состоящий из пыли, принесенной ветром, и большого количества органического вещества, включая несколько видов синезеленых водорослей и плесень. Здесь обитают микроскопические животные, относящиеся к группе коловраток. Зимой вода и водоросли замерзают, а летом развитие крохотных организмов возобновляется. Ледниковое окружение не препятствует этим процессам; ямки, в которых они живут, образуются под воздействием тепла, возникающего в результате фотосинтеза и метаболизма.

Конечно, не приходится отрицать, что в целом горные ледники с их постоянно низкими температурами не представляют собой среду, оптимально подходящую для жизни. И если не считать некоторые примитивные формы, этот мир вполне можно считать безжизненным. Тем не менее он в немалой мере воздействует на существование организмов на сопредельных территориях. Иногда в непосредственной близости от горных ледников можно наблюдать разнообразные и обильные проявления жизни. В ряде горных стран, например на Кавказе, концы ледников спускаются в лесной пояс. На скалах в районах сетчатого оледенения Шпицбергена находятся крупные колонии птиц, мало чем отличающиеся от прибрежных птичьих базаров.

Довольно своеобразное явление представляют собой «ледниковые сады». Это понятие охватывает группировки растений, приуроченные к высотам, которые не соответствуют обычным экологическим требованиям данных видов. Возникновение таких оазисов можно объяснить различными эффектами оледенения, способствовавшими изоляции организмов. Обычно в горных ледниковых садах присутствуют в основном арктоальпийские виды, включая ряд реликтов ледникового периода. Например, в саду у ледника Талефр в Альпах обнаружено 40 видов, ныне растущих в Лапландии, и 6 видов, встречающихся на Шпицбергене.

В горных странах, где концы ледников заходят в лесной пояс, можно, поднимаясь по береговым моренам, наблюдать последовательную смену и обеднение растительных формаций. Леса сменяются зарослями кустарников и альпийским высокотравьем, затем красочными коврами альпийских трав и, наконец, разреженными пятнами лишайников и мхов в сочетании с травянистыми куртинами в нивальном поясе.

Флора высокогорий вблизи ледников отличается большим разнообразием в зависимости от местных особенностей рельефа, состава горных пород, почв и других факторов. Единственная особенность среди этих районов — непродолжительность вегетационного сезона, и, чтобы выжить, растениям пришлось выработать довольно сложные механизмы адаптации. Практически вегетация высокогорных видов в северном полушарии происходит в июле и августе, а в южном полушарии — в декабре и январе. По данным новозеландских ботаников, при подъеме на каждые 120 м цветение запаздывает примерно на четыре дня.

Одна из самых неожиданных особенностей горных растений — поразительная яркость их красок. Хотя у многих видов преобладают белые и желтые цветки, нередко встречаются виды с исключительно красивыми цветками. Так, даже в нивальной среде островов далекой Субантарктики можно любоваться цветами ярко-синих (Hebe benthamii, Myosotis capitata, M. antarctica), малиновых (Gentiana concinna), ярко-розовых (Anisotome latifolia, A. antipoda) и даже пурпурных тонов (Celmisia vernicosa, Pleurophyllum sp.).

Это пышное богатство красок привлекает насекомых, опыляющих растения,— прежде всего пчел и бабочек. Там, где горная флора более тусклая, например в Новой Зеландии, роль опылителей выполняют мухи, мотыльки, жуки. Возможно, впрочем, насекомых манит не столько цвет, сколько запах растений.

Цветение в горах зависит от температур в начале вегетационного периода. Установлено, что развитие цветочных почек у растений начинается еще осенью и продолжается зимой. Это одно из четко выраженных приспособлений растений к короткому вегетационному периоду. У некоторых видов, прижившихся в местах скопления снега, например Caltha obtusa, цветки полностью распускаются в конце лета. Иногда такие цветки можно увидеть у снежника и даже в холодном потоке талых вод.

Устойчивость снежного покрова имеет особо важное значение для органического мира горно-ледниковых районов. Участки, рано освобождающиеся от снега, даже на крутых склонах отличаются довольно развитым почвеннорастительным покровом. Ковры альпийских растений расстилаются по наиболее увлажненным местам, вдоль водотоков. Надо заметить, что даже в Арктике летом во многих местностях ощущается нехватка влаги, и это, естественно, тоже влияет на развитие жизни.

Исследователей давно интересовал вопрос о том, как далеко в горы могут проникать растения. Для высших растений этот предел чаще всего не превышает 3000 м. Во всяком случае, в Новозеландских Альпах в районе горы Кука один из видов лютика (Ranunculus grahamii) произрастает на высоте 2830 м, а два других вида травянистых растений (Parahebe birleyi, Hebe haastii) были обнаружены еще выше (около 2930 м). Конечно, лишайники и мхи поднимаются на большие высоты.

Контакт оледенения и жизни, естественно, зависит от высотного положения концов ледников. В Новой Зеландии ледники и жизнь соприкасаются так близко, как ни в каком другом районе нашей планеты. Здесь ледники Фокс и Франца-Иосифа спускаются с вершин Новозеландских Альп в пояс влажных лесов, сочная зелень которых напоминает тропические джунгли. Пальмы и древовидные папоротники, казалось бы, никак не вписывающиеся в приледниковые обстановки, здесь растут всего в нескольких десятках метров от концов ледников. То, что ледники в этом районе выходят из гор на низменности с высотами порядка 200 м, не достигая всего нескольких километров до теплого океана, объясняется необычайно благоприятными условиями их питания: воздушные потоки с океана приносят огромное количество осадков, выпадающих в горах в виде снега.

Приведенный пример должен настораживать всех, кто занимается гляциоклиматическими реконструкциями, так как присутствие следов оледенения, скажем, морен или ледниковой штриховки, в определенных условиях не всегда свидетельствует о суровости климата в прошлом. Заметим, что такие соображения впервые возникли у Ч. Дарвина, наблюдавшего на юге Чили ледники, расположенные вблизи от буковых лесов. Тем не менее крупные оледенения, безусловно, существенно влияли на развитие живой природы. Неоспоримые доказательства этого воздействия — резкие изменения в составе флоры и фауны совпали с развитием позднепалеозойского оледенения Гондваны, когда широко распространились виды, приспособленные к приледниковым обстановкам. По-видимому, это оледенение способствовало обострению температурных контрастов полярных и экваториальных широт и дифференциации природных зон.

Животные проявляют в горах высокую мобильность. На скалах и осыпях, в непосредственной близости от ледников обитают пауки, клещи и некоторые другие насекомые. Пауки на Тянь-Шане были обнаружены на высотах до 4300 м, а в Гималаях — до 6800 м. Из насекомых выше всех, до 6000 м, поднимаются в Гималаях ногохвостки и чешуекрылые. На Эвересте были обнаружены щетинохвостки и некоторые полужесткокрылые — до 5700—5800 м, жуки-чернотелки — до 5000 м, кузнечики — до 4900 м. Верхний предел обитания земноводных — 5500 м, рептилий — 5000 м. На сыртах Тянь-Шаня зеленые жабы постоянно обитают на высотах 3100 м и иногда поднимаются до 3500 м, тогда как концы многих ледников достигают отметок 3700—3800 м.

Птицы встречаются в горах на очень больших высотах. Около 15 видов птиц на Памире регулярно гнездятся выше 4000 м. Из насекомоядных птиц выше других на гнездовье отмечалась краснобрюхая горихвостка — до 4700 м, а из растительноядных — альпийский вьюрок — до 5000 м. На Тянь-Шане эти виды гнездятся до высоты 4400 м. Для высокогорий Памира и Тянь-Шаня весьма характерны горный гусь, огарь, улар, скалистый голубь, клушица, альпийская галка, стенолаз, большая чечевица, пустынный снегирь.

В период миграций птицы поднимаются еще выше. Альпинисты встречали на Эвересте альпийских галок на 8100 м. Значительная часть видов птиц совершает перелеты над Гималаями на высотах до 6000 м, а бородачей-ягнятников, гималайских грифов и горных гусей наблюдали на высотах более 7500 м.

Предел проникновения млекопитающих в горы — около 6000 м. Выше других поднимаются горные копытные (яки, козлы и бараны), а следом за ними — снежные барсы (ирбисы). На ледниках Центрального Тянь-Шаня на высотах 4000—4500 м мы нередко находили рога архаров. Группы этих животных часто встречались на высоте 4200 м на склонах гор, вплотную подступавших к боковым моренам ледника Коенды в массиве Ак-Шийрак. На Центральном Кавказе туры попадались на некоторых хребтах и массивах на высотах 3600—3700 м (Эльбрус, Суган, Казбек). Горные козлы на Памире в летнее время местами взбираются до 5500 м.

В поисках кормов копытные животные (снежные бараны, горные козлы, туры, горалы, серны), а вслед за ними и хищники (снежные барсы и волки) часто пересекают ледники, являющиеся наиболее удобными, хотя и небезопасными путями в горах. Кроме того, для многих животных ледники служат местами отдыха, а в жаркое время суток они там спасаются от назойливых кровососущих насекомых.

Правда, на ледниках животных подстерегают различные опасности: трещины, снежные обвалы. В лавинных конусах нередко обнаруживали массовые скопления трупов животных. Например, в Альпах известен случай, когда лавиной засыпало сразу 70 серн, а на Кавказе в отдельные годы от лавин погибало до 300 туров. На срединной морене ледника Давыдова на Тянь-Шане мы обнаружили целое кладбище архаров. Эта морена начинается от скального массива, со всех сторон окруженного льдом. Естественно, чтобы попасть сюда, животные должны были пересекать ледник. О вероятности таких передвижений животных красноречиво свидетельствуют оставленные ими многочисленные следы на снегу. Случаи массовой гибели диких животных на ледниках опровергают широко распространенное мнение, будто бы инстинкт предохраняет их от опасностей.

В книге советского эколога Р. И. Злотина «Жизнь в высокогорьях» [1975] убедительно показано, что по соседству с горными ледниками не прекращается биение жизни, а ее формы отличаются немалым разнообразием. В условиях высокогорного холодного и короткого лета животные выработали целый ряд приспособлений, включая густую опушенность и темную пигментацию покровов тела. Это ослабляет пагубное воздействие коротковолновой ультрафиолетовой радиации, но не препятствует поглощению длинноволновой инфракрасной. К проявлениям адаптации относятся также уменьшение размеров тела, сокращение цикла размножения и т. д. Плодовитость организмов с подъемом в горы уменьшается, поэтому там колебания численности менее выражены, чем на равнинах.

Существование животных в экстремальных обстановках ледниковых районов во многом зависит от структуры растительного покрова и особенностей рельефа. Даже на крутых скалах по бортам трогов на Шпицбергене находятся крупные колонии люриков, чистиков, больших полярных и трехпалых чаек, а также других морских птиц. Обширные птичьи базары тянутся по скалам вдоль морского побережья, прерываясь лишь в местах вывода ледниковых языков.

Любопытно отметить, что при общей протяженности береговой линии крупных островов архипелага Шпицберген в 4400 км не менее 790 км приходится на долю фронтов ледников, обрывающихся прямо в море. Прилегающие акватории, как правило, отличаются интенсивным развитием жизни. В начале лета здесь часто можно увидеть белых медведей, купающихся среди айсбергов. В начале июля 1982 г., когда внутренние части Билле-фьорда были еще скованы льдом, нам удалось наблюдать, что поверхность льда была пробита сотнями лунок, что указывало на необычное обилие нерп.

Проблема жизни в приледниковой среде имеет и более широкий аспект. Следует упомянуть, что еще в начале нынешнего столетия польский исследователь В. Лозиньский для обозначения приледниковых районов ввел понятие о перигляциальной зоне. До настоящего времени оно не имеет четкого определения, поскольку существует много типов приледниковых обстановок. Нередко критерием для выделения перигляциальных зон служит наличие реликтовых криогенных форм рельефа. Если рассматриваются условия развития ландшафтов или биотических сообществ, это понятие используется в более широком смысле, как окружающая ледники зона, на которой в результате взаимодействия природных компонентов формируются геосистемы и экосистемы.

Исследования перигляциала проводятся преимущественно в связи с проблемами геоморфологии, палеогеографии и стратиграфии рыхлых отложений. Гораздо менее изучены условия формирования ландшафтов и экосистем, хотя именно они играют существенную и нередко ведущую роль в определении ресурсного потенциала и состояния природной среды в приледниковых районах.

Во многих палеогеографических источниках высказывается мнение о характерном для перигляциала очень холодном и сухом климате, при котором возможно проявление криогенных процессов и формирование криогенных форм рельефа. Вместе с тем многочисленные свидетельства существования достаточно термофильных организмов и их сообществ вблизи границы ледниковых языков противоречат указанной точке зрения. Наблюдения в перигляциальных зонах Кавказа, Тянь-Шаня, Восточного Памира, гор Восточной Якутии и Шпицбергена свидетельствуют о большом разнообразии экологических условий, возникающих в этой зоне,— от аридных до гумидных. По сравнению с увлажнением условия теплообеспеченности варьируют не столь значительно, но могут быть также довольно контрастными.

Выше уже отмечалось, что в непосредственной близости от ледников, на высотах, превышающих зону экологического оптимума, встречаются различные древеснокустарниковые формации. Так, на Центральном Кавказе леса и субальпийские формации рододендрона проникают по долинам и склонам в глубь гор, выше концов ледников. Альпийские разнотравные лужайки, образованные многими видами цветковых растений и специфическим комплексом гетеротрофных организмов, во Внутреннем Тянь-Шане распространены выше границ альпийского пояса и даже в нивальном поясе. Лиственничная тайга в приледниковых районах Восточной Якутии по долинам рек поднимается выше лесного пояса. Тундровые экосистемы с богатой биотой характерны для многих районов Шпицбергена. Все эти факты инверсий в высотном размещении экосистем указывают, что в перигляциальных зонах могут существовать условия, способствующие проникновению вверх относительно более термофильных организмов и биотических сообществ, типичных для нижних высотных поясов.

Обращает внимание и тот факт, что при быстрых подвижках ледников, когда они опускаются гораздо ниже нивального пояса, образование новой («молодой») перигляциальной зоны не сопровождается заметной трансформацией структуры и функционирования коренных экосистем, существовавших в данной местности.

По мнению Р. И. Злотина, при анализе высокогорных экосистем важную роль играет возраст поверхности, на которой формируются биотические сообщества. Многие черты незрелости, обычно свойственные экосистемам на молодых поверхностях, отнюдь не служат подтверждением особой суровости климата в перигляциальной зоне. В тех же условиях, но на более древних поверхностях, формируются более зрелые экосистемы с длительным периодом субаэрального развития.

Современные перигляциальные зоны в плейстоцене неоднократно перекрывались льдами и сформировались в их нынешнем виде в голоцене, т. е. абсолютный возраст поверхностей в этих зонах сравнительно молод. Короткий период сезонной активности биоты наряду с молодым возрастом поверхностей ограничивают средообразующие потенции биоты. По этим же причинам экосистемы весьма часто отличаются относительно простой внутренней организацией и пестрой мозаичностью пространственного размещения.

Наступание ледников при отсутствии резких климатических изменений не приводит к трансформации природной среды в перигляциальной зоне. Там сохраняются рефугиумы с мало измененной биотой, которая при отступании ледников вновь заселяет освободившиеся территории.

<<< Назад
Вперед >>>

Генерация: 0.425. Запросов К БД/Cache: 3 / 0
Вверх Вниз