Приложение

Формы рельефа полярных районов

Ледники

Ледники

Ледники играют важнейшую роль в образовании главных форм земного рельефа в высоких широтах. Ледники имеют различную величину - от мелких каровых ледников, заполняющих чашеобразные углубления в горах, до огромных ледниковых куполов, какие покрывают большую часть Гренландии и Антарктиды. Гренландский ледниковый щит занимает 1,7 млн. кв. км, толщина его в центре достигает 1 000 м. Но и он бледнеет по сравнению с Антарктическим щитом, раскинувшимся на 11,5 млн. кв. км, а в толщину имеющим 4 500 м. Девяносто процентов запасов пресной воды на Земле находится в скованном состоянии в виде ледникового льда.

Озы

Озы

Ледники не представляют собой неподвижную массу льда, они то продвигаются вперед, то отступают. При наступлении ледник выпахивает находящийся под ним почвенный слой и уносит с собой камни и землю. Часть этого материала ледник выталкивает к своей кромке, часть выносит в язык, остальное подхватывают потоки талой воды, текущие по поверхности ледника или под ним, и откладывают затем на своем пути. От стаявших ледников остаются морены, длинные извилистые гряды камней, известные под названием „озы". Озы часто встречаются в Арктике.

Выпаханные ледником равнины

Выпаханные ледником равнины

Движущиеся на большом пространстве массы льда выпахивают поверхность земли, превращая ее в относительно плоскую равнину с многочисленными мелкими озерами там, где ледник пропахал глубже, и невысокими холмами в местах выходов каменистых пород, не поддавшихся воздействию льда. Наиболее известная из подобных равнин - Канадский щит, охватывающий восточную часть Канады, от приморских районов до провинций Саскачеван и Манитоба. Обширные равнины такого рода встречаются также в скандинавских странах.

Ледниковые борозды

Ледниковые борозды

Ряд длинных, обычно параллельных, полос на поверхности скалистого ложа неоспоримо свидетельствуют о том, что здесь прошел ледник. Образуются ледниковые борозды по давлением ледника, который срезает острые углы и шлифует поверхность каменистой долины. По расположению борозд можно судить о направлении движения ледника.

Фельзенмэр

Фельзенмэр

Воздействие мороза - попеременное замерзание и оттаивание - вот главная причина механического выветривания в полярных областях, которому обязаны своим происхождением многие мелкие геологические структуры. Расширяясь при замерзании, вода оказывает столь большое давление, что оно способно разрывать камни. На тех участках, по которым прошелся ледник, мороз превращает скалистую подстилку в каменный хаос, или фельзенмэр.

Каменные кольца

Каменные кольца

Там, где под почвой находится слой никогда не тающей земли, или вечной мерзлоты, давление, возникающее при замерзании, направлено как вертикально, так и вбок. В результате оно выталкивает крупные и мелкие частицы вверх и в стороны. При таянии мелкие материалы могут возвратиться в первоначальное положение, крупные же остаются в основном на месте. Повторные циклы замерзания и таяния в конечном итоге как бы сортируют материалы и образуют кольца из камней, часто совершенно правильной формы. Известны кольца диаметром до Юм.

Наземные организмы Антарктики

Зеленая водоросль (Chlamydomonas nivalis), 0,01 мм

Водоросли широко распространены, известно по крайней мере пять их главных групп: синезеленые, зеленые, диатомовые, желтозеленые и золотистые. Одни растут на поверхности скал, другие образуют толстый войлок на дне водоемов, постоянно покрытых льдом. Наибольший интерес представляют, вероятно, „снежные" водоросли - ведь они растут прямо на снегу. Их развитие приходится на то время, когда много солнечного света и температура снега близка к точке таяния. Из „снежных" водорослей самые распространенные - зеленые водоросли Chlamydomonas nivalis. Зимой они становятся розовато-красными благодаря присутствию пигмента гематохрома. В Арктике и альпийских зонах также встречается розовый снег, окрашенный этими же или родственными видами водорослей.

Кустистый лишайник (Usnea antarctica), 1 см

Лишайники - безусловно, самая распространенная форма наземной жизни в Антарктике. Здесь обнаружено около 350 их видов - такого многообразия лишайников больше нигде нет. Чаще всего они встречаются вблизи берегов, но один вид забрался в глубь суши - он произрастает в 390 км от полюса, на 86° ю. ш. Эти примитивные растения поражают своей стойкостью: они долгожители, выносят длительные периоды засухи, многие пережили на материке пик оледенения эпохи плейстоцена. Растущие повсеместно во всем мире типичные корковые, или листоватые, лишайники живут и в полярных районах. На Антарктическом полуострове довольно обычным видом является кустистый лишайник (Usnea antarctica).

Звездчатка (Colobanthus crassifolim), 3 см

Звездчатка (Colobanthus crassifolius) и злаковое Deschampsia antarctica - единственные сосудистые растения в Антарктике. Их распространение ограничивается западным берегом Антарктического полуострова. Обычно они растут небольшими кустиками на солнечных склонах близ птичьих базаров, в нескольких метрах от берега. Эти растения - местные жители, уроженцы Антарктики, но происхождение их неясно. Немногочисленные и небогатые видами, растительные сообщества Антарктики тем не менее дают приют членистоногим, единственным на материке животным, являющимся наземными в полном смысле этого слова. Известно свыше 100 видов членистоногих, в основном на территории полуострова. Почти половина из них паразитирует на птицах, тюленях, а также на других членистоногих.

Бескрылый комар-дергун (Belgica antarctica), 4 мм

Клещи (Acarina) - самые обычные и широко распространенные членистоногие. Nanorchestes antarcticus был обнаружен на 85° ю. щ., т. е. южнее всех животных мира, если не считать морских птиц, иногда залетающих в район полюса. Членистоногим страшнее всего засушливость, поэтому N. antarcticus, как и большинство родственных видов, живет преимущественно в верхнем слое почвы, сравнительно более увлажненном. Из членистоногих клещей случайному наблюдателю легче всего заметить клещей, связанных с птичьими колониями (Acarina), и ногохвосток (Collembola). Самая крупная антарктическая ногохвостка, Cryptopygus antarcticus, питается детритом, отлагающимся обычно между мхами и лишайниками или в других защищенных местах. Бескрылые насекомые - обычные обитатели островов во всем мире, не удивительно, что они представлены и в Антарктике. Бескрылый комар-дергун Belgica antarctica (Diptera) - черное насекомое длиною 4 мм, самое крупное свободноживущее беспозвоночное на материке. Иногда взрослые особи образуют скопления I в несколько сотен экземпляров. Близкие виды этого насекомого живут в Южной Америке. На Земле мало мест, где блох нет вообще, и Антарктика не составляет исключения из этого правила. Однако единственная уроженка Антарктики Glaciopsyllus antarcticus не причиняет страданий людям и другим млекопитающим: ее находят лишь в гнездах и на теле некоторых морских птиц в Восточной Антарктиде.

Блоха (Glaciopsyllus antqrcticus), 1 мм

О происхождении антарктической фауны и флоры еще нет единого мнения. Бесспорно лишь, что некоторые растения и членистоногие существовали до эпохи плейстоцена и сумели пережить самую жестокую пору оледенения. Другие виды появились в Антарктиде позднее, может быть, их занесли перелетные птицы или океанские течения. Неутомимый ветер разносит все и повсюду, возможно, именно его порывы забрасывают в Антарктиду время от времени пауков, а то и заблудшего мотылька. В Антарктике деятельность человека в общем привела к появлению всего лишь нескольких немногочисленных видов экзотических растений и животных. Исключением является мятлик Роа pratensis, трава, которая растет на Огненной Земле, откуда она была занесена на Антарктический полуостров. Простые экосистемы типа существующих в Антарктике нарушить крайне просто. Поэтому прибывающие сюда ученые, а главное туристы должны подвергаться тщательному контролю, чтобы не допустить занесения случайных иммигрантов.

Морские водоросли Антарктики

Диатомея (Charcotia actonichilus), x 1000

Диатомея (Rhizosolenia chunii), x 1000

Диатомея (Fragilariopsis kerguelensis), x 1500

Диатомея (Chaetoceros neglectus), x 500

Диатомея (Chaetoceros criophilus), x 500

Динофлагеллята (Gonyaulax sphaeroidea), x 1000

В водах Антарктики преобладают две группы планктонных микроскопических водорослей - диатомеи и динофлагелляты. Клетка диатомовых водорослей состоит из двух кремниевых створок, находящих одна на другую (наподобие чашки Петри), внутри которых помещается клетка. Створки пронизаны порами, которые у Charcotia actinochilus расположены симметрично относительно центра, а у Rhizosolenia chunii вытянуты рядами. Другие распространенные диатомовые, например Fragilariopsis kerguelensis, имеют форму лодочки - они симметричны относительно осевой плоскости. Некоторые диатомеи, например род Chaetoceros, имеют длинные нитеобразные щетинки. Его особи выстраиваются цепями, и у каждой из них имеется щетинка, которая перекрещивается с щетинкой соседней клетки. Предполагают, что подобные выросты влияют на то, как клетка или ряд клеток погружаются в воду. В теплых морях с меньшей плотностью такие выросты длинные, часто разветвленные; в полярных морях они короче. Динофлагелляты - одноклеточные водоросли, характеризующиеся своеобразно расположенными пластинками клетчатки и выступающими из клеток шипами и выростами. Антарктический вид Podolampas обладает одним хорошо развитым шипом в верхней части и двумя - на противоположной стороне. Другие виды отличаются более округлыми формами наподобие Gonyaulax sphaeroidea, перерисованной с электронного микрографа, отчетливо выявившего поры, пластинки и бороздки. Эти организмы способны плавать, передвигаясь с помощью двух жгутиков - тонких волосообразных нитей: один жгутик обвивается вокруг клетки и лежит в углублении посередине, другой по бороздке спускается под клеткой между двумя шипами, находящимися в нижней части растения. Самые крупные и заметные из макроводорослей Антарктики - бурые водоросли. Только один вид, Cystosphaera jacquinotii, имеет поплавки - шарообразные образования, пневматофоры - воздушные пузыри вроде коробочек, поддерживающие ее в воде. Это довольно большая водоросль, растущая только вдоль берегов Антарктического полуострова. Она прикрепляется ко дну подобием корня - ризоидом, состоящим из главного стебля и боковых ответвлений. Одна из самых крупных в Антарктике бурых водорослей - гигантская Phyllogigas grandifolius с листовыми пластинками. Она достигает в длину до 15 м. С тех пор как это растение было впервые описано в 1905 г., многообразие его форм не раз вводило исследователей в заблуждение. Только в последнее время удалость собрать и изучить достаточно полные коллекции молодых и зрелых особей этого вида и таким образом понять более ранние этапы его развития. Эта водоросль состоит в родстве с десмарестией (Desmarestia), которая представлена в Антарктике несколькими видами с сильно разветвленным таломом. Самый распространенный ее вид Desmarestia menziesii. У этого растения имеется округлая прикрепляющая подошва, из которой выступает несколько уплощенный главный побег. Вдоль него располагаются супротивные ветви, торчащие в разные стороны; они в свою очередь разветвляются на тончайшие волоски, кажущиеся в воде чуть ли не пухом. Красные водоросли Антарктики часто бывают очень красивы. Они распространяются до глубины 33 м. Водоросль Leptosomia simplex с пластинчатым слоевищем растет обычно на мелководье, прикрепляясь к субстрату маленькой тонкой подошвой с расширяющейся кверху ножкой. Содранные льдом, эти водоросли массами плавают в море, пока их не прибьет к берегу. Из уцелевших подошвы и ножки развиваются, по-видимому, новые пластинки. К пластинчатым красным водорослям относятся и листоподобная Phycodrys, а также более плотная пластинчатая водоросль Iridaea. Что касается кустистых красных водорослей, то в Антарктике они представлены родом Plocamium, у которого многократно разветвленные узкие уплощенные ветки. Иногда на Plocamium поселяется эпифитная водоросль Monostroma (показанная здесь). На распределение всех антарктических водорослей влияет лед. Его влияние простирается на глубину 5-10 м, но иногда затмено и в 25 м от поверхности моря. По мере продвижения на юг вдоль Антарктического полуострова и по берегу Земли Виктория заросли крупных водорослей редеют, становятся менее разнообразными, может быть из-за более длительно стоящего на море ледяного покрова и суровых зимних условий. Но следует помнить, что о макроводорослях Антарктики известно сравнительно мало, дальнейшие исследования и более глубокое изучение организмов могут дать еще много нового.

Цистофера Жакиноти (Cystophaera jacquinotii), 37 см

Филлогигас крупнолистный (Phyllogigas grandifolius), 2,5 м

Десмарестия Мензиеса (Desmarestia menziesii), 35 см

Лептосомия простая (Leptosomia simplex), 37 см

Плокамиум вторичноразветвленный (Plocamium secundatum), 13 см

Иридея обратнояйцевидная (Iridaea obovata), 20 см

Морские беспозвоночные Антарктики

Плеченогое (Aerothyris joubini), 3 см

Усоногий рак (Arcoscalpellum gaussi), 8 мм

Морская лилия (Promachocrinus kerguelensis), 7см

Ветвисторукая офиура (Gorgonocephalus), 25 см

Немертина (Lineus corrugatus), 40 см

Морская звезда (Odontaster), 8 см в диаметре

В акватории, занимающей более 30 млн. кв. км океана между Антарктидой и антарктической конвергенцией, существует исключительно богатая и разнообразная фауна беспозвоночных - представители как планктона, так и бентоса. Сообщества беспозвоночных в Антарктике во многом уникальны по своим особенностям. Среди них, например, очень велика доля донных фильтраторов; много таких организмов, которые больше нигде не встречаются, одни группы беспозвоночных представлены в большом количестве и многообразии, а другие и вовсе отсутствуют, многие группы проявляют о своем потомстве большую заботу, чем где-либо еще.

У побережья Антарктиды, на мелководье обитает небольшая, но хорошо развитая постоянная фауна беспозвоночных. Летом здесь же располагаются временные жители, обычно среди них преобладают подвижные сборщики корма, но на них отрицательно влияют механическое воздействие льда и донный лед. В мелководной зоне, на глубине от 20 до 40 м, господствуют прикрепленные актинии и другие кишечнополостные, а глубже преобладают губки, мшанки и асцидии. Морское дно - идеальный субстрат для развития сообщества фильтраторов, так как оно изобилует камнями, к которым могут прикрепляться организмы. Кроме того, донные течения скоростью от половины до одного узла приносят фильтраторам обильный органический материал. В придонном сообществе подавляющее большинство принадлежит прикрепленным фильтраторам: это губки, представленные в большом изобилии, гидроиды и другие кишечнополостные, плеченогие (Aerothyris joubini,), мшанки, усоногие раки (Arcoscalpellum gaussij и иглокожие, такие, как морская лилия (Promachocrinus kerguelensis,) и офиуры (Gorgonocephalus). Изобилуют и подвижные трупоеды: многощетинковые черви и немертины Lineus corrugatus (Lineus corrugatus - хищник, поедает рыбу. - Прим. ред) , ракообразные, иглокожие, например морская звезда (Odontaster) и офиуры (Amphiura). Моллюсков в Антарктике мало и по количеству видов, и по численности (На самом деле фауна моллюсков континентального шельфа Антарктиды (без Южных Оркнейских островов) включает 294 вида брюхоногих и двустворчатых моллюсков. По данным A. W. В. Powell (1960), для Антарктики и Субантарктики известно 875 видов моллюсков. - Прим. Ред.). Бросается в глаза отсутствие таких ракообразных, как раки и крабы (Морские лилии (Promachocrinus kerguelensis) и ветвисторукие офиуры (Gorgonocephalus) - свободно передвигающиеся, хорошо, плавающие (морская лилия) животные. - Прим. ред.). В пищевой сети их место занимают большие изоподы (Acanthaspidia) и амфиподы. Морские пауки пантоподы (Austrodecus glaciale) - также обычные жители антарктических вод.

В большинстве групп беспозвоночных около 70 процентов видов ограничены в своем распространении районом к югу от антарктической конвергенции. Но в этом ареале они распространены очень широко, а многие из них - циркумполярно. Виды, распространенные по всему Мировому океану, в Антарктиде, как правило, обитают на больших глубинах (В фауне ракообразных Антарктики нет настоящих крабов, раков-богомолов, есть лишь крабоиды - представители семейства Lithodidae. - Прим. ред.).

Другая отличительная особенность морской фауны беспозвоночных в Антарктике - высокая плотность поселения. Местами морское дно устлано словно ковром плотной массой фильтраторов. Многие из них прикрепляются к ризоидам и слоевищам водорослей или к другим животным, чтобы иметь доступ к чистой воде. Подвижные организмы, населяющие дно моря, также достигают высокой плотности поселения: на одном квадратном метре можно насчитать до 14 тыс. мелких ракообразных.

В более теплых морях большинство беспозвоночных размножаются, выметывая яйца и выпуская сперму прямо в воду. Из них сначала развиваются личинки, которые несколько дней или недель питаются планктоном, и лишь после этого превращаются в молодь, которая оседает на дно. Некоторые жители холодных антарктических вод воспроизводят потомство таким же "непрямым" способом. Но по крайней мере тысяче видов, обитающих в Антарктике, присуще "прямое (Cамая удивительная черта сублиторальной антарктической фауны - эврибатность почти всех групп бентоса. - Прим. ред.) развитие, при котором стадия личинки сокращена до минимума или вовсе исключена.

Офиура (Amphiura), 10 см в диаметре

Изопода (Acanthaspidia), 20 мм

Пантопода (Austrodecus glaciate), 15 мм

Морская звезда (Leptychaster kerguelensis), 15 см

Морской еж (Abatus cordatus), 5 см

Голотурия (Psolus koehleri), 65 см

Гнездящиеся птицы Арктики

На севере весна наступает с поразительной быстротой. Едва вскрывается лед в водоемах, как прилетают гаги, гагары, чистиковые, чайки. Затем начинают оттаивать болота - появляются ржанки и журавли. А вскоре после этого со всех кочек, освободившихся ото льда, слышатся песни наземных птиц. Первых из прибывших странников может отогнать назад запоздалый шторм, но они вскоре возвращаются. Не теряя времени, они начинают гнездиться, ведь лето в Арктике короткое. Птенцам надлежит вылупиться к тому моменту, когда нахлынет первая волна насекомых, а до первых снегов они должны быть готовы к дальнему перелету. Некоторые не полетят дальше зоны хвойных лесов, но маршруты многих видов, в частности ржанок, ведут в Австралию и к Огненной Земле.

Черная казарка (Branta bernicla), 62 см

Черные казарки (Branta bernicla) зимуют на побережье у умеренной зоне, питаются морскими растениями. В конце весны перебираются к местам гнездовий на крайнем севере Арктики. Пары образуют на всю жизнь и каждый год возвращаются в старые гнезда. Некоторые спариваются даже до прибытия на обжитое место, и самка, почувствовав себя дома, почти тут же начинает откладывать яйца. Это происходит в середине июня, в начале июля птенцы вылупляются. Родители выводят птенцов на безлесные участки, к пресноводным озерам, где им не угрожают хищники, и они спокойно переживают период линьки, который на несколько недель лишает их возможности летать. К середине августа птицы одеваются в новое оперение - они готовы к продолжительному путешествию. Если весна запаздывает, птицам может не хватить времени для высиживания птенцов, в таких случаях они пропускают этот брачный сезон.

Морянка (Clangula hyemalis), 56 см

Морянка (Clangula hyemalis) - самая распространенная из арктических уток. У пресноводных озер только гнездится, остальное же время проводит в открытом океане и в бухтах. Часто устраивает свои гнезда в колониях полярных крачек - здесь она чувствует себя в большей безопасности, так как крачки яростно защищаются от нападений хищников. Морянки образуют пары лишь на короткий период. Стоит самке снести яйца, как самец возвращается на побережье, предоставляя супруге насиживать яйца и воспитывать молодняк.

Поморник (Stercorarius pomarinus), 56 см

Поморники - океанские птицы, напоминающие пустельгу, хотя на самом-то деле они сродни чайкам. Все три их вида гнездятся только в Арктике и известны своими хищническими повадками. Самый крупный из поморников - средний поморник(Stercorarius pomarinus), темная птица наподобие сокола с парой перекрученных рулевых перьев хвоста. Исследованиями установлено, что этот вид ведет бродяжнический образ жизни и размножается лишь там, где водятся лемминги, которые служат ему основной пищей. Бывает, что особи спариваются только дважды за четыре года.

Краснозобая гагара (Gavia stetlata), 66 см

Толстые кинжалообразные клювы гагар свидетельствуют о том, что они питаются рыбой. Эти типичные обитатели воды встречаются только в северном полушарии. Они искусные - ныряльщики, с помощью своих больших лап толчками продвигаются под водой. Ноги гагары отставлены от туловища так далеко назад, что на суше птицы почти беспомощны и вынуждены строить свои хрупкие гнезда у берегов маленьких озер. Родители часто переправляют малышей через озеро на спине - на этом „островке" и тепло, и безопасно. Краснозобая гагара (Gavia stellata), чернозобая, или полосатая, гагара (G. arctica) и белоносая гагара (G. adamsii) - обитатели севера Арктики.

Пуночка (Plectrophenax nivalis), 17 см

Водными птицами Арктика богата, а вот певчие представлены в ней далеко не так широко. Но два вида их встречаются часто: лапландский подорожник (Calcarius lapponicus) и пуночка (Plectrophenax nivalis). Оба принадлежат к овсянковым, а следовательно прирожденные зерноядные, но летом, во время выкармливания птенцов, поедают большое количество насекомых. Половозрелые особи певчих птиц в Арктике обычно крупнее своих сородичей тех же или близких видов, населяющих зоны умеренного или тропического климата.

Песчанка (Calidris alba), 20 см

Песчанки (Calidris alba) прибывают на гнездовья в начале июня, и самец тут же исполняет брачную песню. Он поет, низко летая взад и вперед над одним участком тундры, давая этим понять, что здесь его территория и что он готов вступить в брак. Обычно ржанкообразные откладывают четыре яйца, причем, в отличие от певчих птиц, количество яиц не изменяется в зависимости от широты местности. Песчанки, однако, нашли способ удвоить свою продуктивность. Самка делает две кладки, по четыре яйца в каждой. Одну высиживает она, вторую самец, причем каждый самостоятельно заботится о своем выводке. Таким образом эти птицы побеждают капризы арктического климата и с наибольшей пользой используют годы, благоприятствующие размножению.

Оседлые птицы Арктики

Очень немногим птицам адаптационные изменения позволяют жить в Арктике круглый год.

Белая сова (Nyctaea scandiaca), 60 см

Кречет (Falco rusticollis), 56 см

Среди них - белая сова (Nyctea scandiaca). Ярко-белая, с черными пятнами, она исконная жительница тундры. Питается мелкими птахами, куропатками, леммингами. Откладывает от четырех до восьми яиц и, подобно всем совам, снеся первое, тут же принимается его насиживать. В результате птенцы появляются на свет в разное время. При недостатке пищи старшие, а значит более крупные, отнимают ее у младших, обрекая их подчас на голодную смерть. Белые совы часто охотятся днем, их легко встретить на открытой местности, например на берегу озера или в дюнах у побережья океана.

Ворон (Corvus orax), 60 см

Ворон (Corvus corax) умеет приспосабливаться к окружающей среде, как никакая другая птица. Где он только ни живет, начиная от засушливых пустынь и кончая высокими широтами Арктики, - и всюду он коренной житель. В арктическую зиму спасается от голода тем, что питается падалью, т. е. поедает трупы крупных млекопитающих или же их экскременты, а то и роется в отбросах. Летом ворон охотится на грызунов, утят, ржанок... Эти хитрые птицы часто выходят на охоту парами: одна летит впереди, выманивая из гнезда ржанку-наседку, другая, сзади, отыскивает в это время гнездо и пох