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 pазмеры 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, попадающегоназемную поверхность, растет в направлении от высоких широт к низким, ареалы большинства видов характеризуются широтной вытянутостью. Следует подчеркнуть, что границы ареалов видов часто определяются 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 холодостенотермных 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 бореальным (северным) видам, не переносящим высоких температур, продвинуться далеко на юг, чуть ли не до Средиземноморского побережья. После от­ступания 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 торфяниковая 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-зоогеографических 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 среднегодичные, 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.

Второе морфолого-географическое правило, или пра­вило Аллена, 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.». 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 морфолого-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-африканского 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. Приспособительное значение подобной 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 движениям. 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.

Дата добавления: 2014-01-04