Живо и увлекательно рассказывает о жизни обитателей леса, о влиянии человека на природу, об изменениях, происходящих при освоении новых территорий, автор этой книги доктор биологических наук Б. Ф. Сергеев, используя при этом данные новой науки – экологической физиологии.
ВЫБОР МАРШРУТА
Мы живем в такую эпоху, когда необходимость охраны окружающей среды овладела умами людей. Но одного желания сберечь природу недостаточно. Чтобы охранные мероприятия были действенными, чтобы в них смогло принять участие как можно большее число людей, необходимо широкое распространение биологических знаний.
Для объяснения происходящих в природе процессов привлекаются данные различных разделов биологии, но главное, центральное звено, объединяющее, синтезирующее накапливающиеся знания, – экология, которая исследует всю совокупность связей организма с окружающей его средой, – наука о взаимоотношениях живых организмов друг с другом и с неживыми компонентами биосферы. Только опираясь на эти знания, можно совместить технический прогресс с действенной охраной биосферы.
В наше время непреднамеренный вред природе, наносимый человеком, достиг таких масштабов, что медлить с ее охраной больше нельзя. Вот почему в наши дни экологическая грамотность так же важна, как умение читать и писать. Вот одна из причин появления этой книги.
Экология – синтетическая наука, использующая данные всех биологических дисциплин и значительную часть физических и химических знаний. В своем классическом виде она в известной мере наука описательная. Однако простая констатация факта существования определенных связей между организмом и средой не может удовлетворить. Нам важно знать, почему они возникли и на чем основано их существование. На подобные вопросы ответы дают науки, возникшие на стыках экологии и других биологических дисциплин. Важнейшая из них – экологическая физиология, или, как ее предпочитают именовать зоологи, физиологическая экология животных.
ЗЕЛЕНОЕ МОРЕ
Лес лесу рознь. Наша северная тайга мало похожа па смешанные или лиственные леса средней полосы страны, тем более на широколиственные леса Талышских гор или фисташковые рощи предгорий Памира. Еще дальше к югу характер лесов меняется снова и снова. Прежде чем начать разговор об основных типах лесов, хочется упомянуть о самом главном, что характерно для любого из них. Лес относится к основным типам растительных сообществ, существующих на нашей планете. От всех других он отличается тем, что самым главным его компонентом являются деревья. Лес объединяет огромное множество очень разных растений (мхи, лишайники, водоросли, папоротники, голосемянные, цветковые...), не состоящих между собой в непосредственном родстве, а потому сильно отличающихся друг от друга по способу питания, размножения, внешнему виду и, что особенно бросается в глаза, по своим размерам. Не говоря уже о микроскопических одноклеточных растениях, которые в изобилии встречаются во многих растительных сообществах, здесь в тесном контакте совместно существуют растения всех мыслимых размеров, от малюток, рост которых не превышает нескольких миллиметров, до гигантов, взмывших ввысь на десятки метров.
Именно эта особенность делает лес совершенно уникальным местообитанием для такого же великого изобилия весьма различных животных – она создает ярусность, а попросту говоря, образует многоэтажную структуру, где каждый уровень представляет собой особую среду со специфическими условиями существования.
Особенно многоэтажны высокоствольные леса. Правда, когда рядом собрана группа из разных деревьев, а именно так обстоит дело в джунглях, деление на ярусы оказывается смазанным. В нем гораздо труднее разобраться, чем в лесу, образованном какой-то одной древесной породой.
ЗАКРЫТЫЕ ОБЛАКАМИ
С какого леса начать наш разговор? Может быть, с того, который более знаком и близок моему читателю. Но мне хочется подойти к этой проблеме с другой стороны и рассказать сначала о суперлесе, где все самое-самое, где многие черты и особенности леса заметны лучше всего. Таков влажный тропический лес, или гилея, который у нас не совсем правильно принято называть джунглями. Они тянутся широкой лентой вдоль экватора и некогда опоясывали мир, а теперь сохранились главным образом в бассейне реки Амазонки, в Центральной Америке, на некоторых островах Карибского моря, в бассейне реки Конго, на побережье Гвинейского залива, на полуострове Малакка, на Новой Гвинее, Зондских, Филиппинских и некоторых других островах Индийского и Тихого океанов. Остатки гилеи еще существуют в Восточной Индии, в Индокитае и в Шри Ланке.
Для влажных тропических лесов характерен строго постоянный климат. Самая примечательная черта этих лесов – высокая влажность. Ее создают ежедневные дожди, в иных местах приносящие до 12 метров годовых осадков. Это очень много. Ведь растущие здесь растения способны усвоить лишь от 1/12 до 1/6 части обрушивающейся на лес воды. Часть выпавших осадков временно аккумулируется в пазухах листьев, различными эпифитами и мхами. Остальную влагу листья деревьев испаряют в воздух, или она уходит в глубь почвы.
Обычно к утру джунгли обволакивает густой туман. Лишь часам к девяти солнечные лучи сгоняют его с «лесной крыши» и рассеивают тучи. Именно тогда в кроны поднимаются многие животные, чтобы принять солнечную ванну, так необходимую для большинства обитателей лесных дебрей.
В азиатских джунглях первыми здесь оказываются человекообразные обезьяны-гиббоны, живущие небольшими семьями. Рассевшись на ветвях лицом к солнцу, подперев голову коленями и на всякий случай уцепившись руками за ближайшие сучья, они начинают свое удивительное утреннее хоровое пение. В концерте участвуют и солидные главы семей и несмышленыши-дети. Обезьяны поют самозабвенно и нередко доводят себя до экстаза. Гимны солнцу звучат 1,5—2 часа. Когда становится жарко, семьи гиббонов скрываются в густой листве.
Под жгучими лучами солнца быстро увеличивается испарение, влажность воздуха над пологом леса стремительно возрастает, и к двум часам дня, когда водяных паров накопится много, они сгущаются в грозовые тучи, а в пять на зеленую крышу обрушивается очередной ливень, который будет бушевать остальную часть дня, а может быть, и всю ночь. Здесь совсем не редкость ураганы, когда за час выпадает 150 миллиметров воды. Вот почему под пологом экваториального леса влажность воздуха держится на уровне 90 и даже 100 процентов, а сами дебри получили название влажного леса. Правда, во многих районах джунглей хоть раз в году бывает непродолжительный сухой период, когда осадков выпадает мало, но и в это время влажность воздуха никогда не падает ниже 40 процентов.
БОГАТСТВО И БЕДНОСТЬ
В полдень под пологом дождевого тропического леса мрачно, душно, сыро и тихо. Зеленый полумрак скрадывает яркость красок, а сплошной хаос переплетающихся ветвей и воздушных корней до крайности сужает обзор. Кажется, что и климат, и растительное изобилие способны обеспечить комфортабельную жизнь и прокормить несметные полчища живых существ, но их не видно. Можно целый день провести в нетронутых джунглях и не увидеть ни одного животного крупнее мыши. Их и действительно здесь немного. Особенно мало крупных.
По весу животные составляют всего 0,02 процента от всей биомассы леса. Это в 2—3 раза меньше, чем аналогичное соотношение для всей суммарной биомассы Земли. В абсолютных цифрах около 200 килограммов на гектар, причем не меньше третьей части животных тропического леса (опять же по весу) живет в почве и подстилке.
Но нужно иметь в виду, что прятаться в джунглях совсем нетрудно. Тут столько подходящих для этого убежищ! К тому же многие животные ведут сумеречный или ночной образ жизни, проявляя свою активность лишь в кромешной тьме.
О том, насколько трудно увидеть обитателей джунглей, свидетельствует история с окапи. Этот огромный зверь, ближайший родственник жирафов, почти с такими же длинными ногами и шеей, которого хорошо знали аборигены девственного леса, умело скрывался от взоров европейцев до 1901 года. Лишь благодаря усилиям пигмеев, задетых за живое недоверием к их рассказам об удивительном обитателе чащи, Королевское зоологическое общество в Лондоне получило шкуру и два черепа загадочного невидимки. Однако и в последующие 80 лет увидеть окапи на воле посчастливилось всего нескольким исследователям джунглей.
Жизнь любого лесного животного обязательно связана с деревом. Эта связь особенно заметна в джунглях. Почти все их обитатели живут на деревьях – на стволах и в кронах, в крайнем случае ютятся возле корней в лесной подстилке и в почве, но самостоятельно строящих норы или постоянно ими пользующихся мало. Среди наземных животных лишь немногие не способны лазать по деревьям. Тропические дебри – вотчина самых умелых верхолазов.
ПОД ЯСНЫМ НЕБОМ
По мере удаления от экватора количество выпадающих па землю осадков постепенно сокращается. Это сразу меняет характер тропического леса: здесь уменьшается количество влаголюбивых растений и возрастает число деревьев, способных хотя бы временно мириться с сухостью воздуха и с недостатком почвенной влаги.
Первое и главное приспособление деревьев к недостатку влаги – уменьшение размера листьев. Их наружная оболочка становится толще или покрывается густыми волосками, что существенно сокращает испарение воды и позволяет пережить засушливый сезон, но не спасает от слишком затянувшейся засухи.
Труднее всего переносят отсутствие дождей самые высокие деревья леса. Их вершины ничем не защищены от пронзительного тропического солнца, в засушливый период ежедневно поднимающегося на чистое, без единого облачка небо, и от иссушающего действия ветра. У таких деревьев сильно возрастает расход влаги, а ее недостаток в почве не позволяет компенсировать возникающие потери. Именно у самых высоких деревьев раньше, чем у других растений тропического леса, возникло второе приспособление к засушливому периоду: сократился срок жизни листьев. Когда влажность воздуха резко падает, а жара становится невыносимой, эти деревья все как один полностью сбрасывают свою листву либо теряют ее на высунувшейся наружу части ветвей, и испарение воды прекращается.
В тропических лесах листва может сбрасываться совсем на короткий срок, всего на несколько дней. Этот частичный избирательный листопад мало отражается на общем облике лесов, они не становятся более редкими, прозрачными и не меняют резко свой цвет, даже в самый разгар сухого сезона оставаясь зелеными. Их так и называют сезонными вечнозелеными тропическими лесами. Наступление засушливого сезона здесь проявляется лишь в ограниченном листопаде, в приостановке роста на самых вершинах крон, резком замедлении жизнедеятельности эпифитов, в том числе орхидей, и других наиболее влаголюбивых растений. Травянистые папоротники и другие травы, если они здесь есть, в сухой сезон, как правило, вянут.
Вечнозеленые тропические леса могут существовать лишь при очень коротких засушливых периодах, а если их продолжительность возрастает до1—2,5 месяца, они должны быть компенсированы общим высоким уровнем годовых осадков, не опускающимся ниже 2500—3000 миллиметров, что дает возможность почве, да и самим деревьям, накопить на черный день некоторый запас влаги.
ТОЛПЫ АБОРИГЕНОВ
Животные сезонного тропического леса серьезно отличаются от коренных жителей влажных джунглей. Чем суше лес, тем отчетливее эта разница. Мир листопадных лесов, тем более обитатели кустарниковых редколесий, кажется, уже не имеет совсем ничего общего с аборигенами сырых дебрей. Между том скрупулезный анализ родственных связей показывает, что эти животные происходят из влажных тропиков. Их предки в далеком прошлом покинули дождевые леса и освоили соседние территории, приспособились к новым для себя условиям существования. Интересно, что встречной миграции в лес из соседних саванн и пустынь практически не происходило. В числе немногих исключений нужно назвать саранчу – обитателя открытых равнин.
В засушливых тропических лесах животный мир беднее, чем в сумеречных джунглях, но нельзя сказать, что он как-то особенно угнетен. Видовой состав действительно не столь разнообразен, зато общее количество животных велико. Жизнь так и бьет здесь ключом. Это впечатление усиливается тем, что тут достаточно света, нет такого переплетения ветвей, пореже листва, поэтому обитатели леса чаще попадаются па глаза.
Во влажных тропических лесах можно найти самую разнообразную пищу. Здесь способ питания никому не дает решительных преимуществ над другими, не позволяет размножаться в огромных количествах и подавлять своею численностью конкурентов. Поэтому в джунглях нет доминантных, так сказать привилегированных видов животных.
Другое дело листопадный лес. Под его пологом среди претендентов на каждый тип пищи несколько видов животных значительно преобладают по численности над своими конкурентами. Они лучше других приспособлены к жизни в условиях сезонного леса. Более малочисленные группы просто не в состоянии с ними конкурировать. Виды-доминанты оказывают ощутимое влияние на жизнь лесных сообществ, на весь лес в целом.
Сезонность в жизни растений усугубляет, усиливает степень воздействия климатических факторов на животных. Недаром жители листопадного леса способны размножаться лишь в строго определенные сезоны года. Даже у обезьян, для которых такие законы не писаны, рождение большинства детенышей приурочено к дождливому периоду, когда в лесу больше всего корма, пригодного в пищу молодым животным.
