Історія флори Арктики

История флори Арктики

Ю.П. Кожевников.

.

Выходы вічної мерзлоты Холодом дихає Північний Льодовитий океан. На околицях материків, стичних з нею, не ростуть лісу, і навіть низькорослі чагарники зустрічаються лише вкритих від вітру місцях. Царство тундри оточує з полярних морів поясом і від кількох десятків до 400 км шириною. Тут панують мохи, лишайники та присадкуваті квіткові рослини.

Громадное безлесное простір, венчающее земну кулю північ від, разом із Льодовитим океаном називається Арктикою. Історія дослідження його вод і суші становитиме величну епопею з безліччю трагічних сторінок, якщо буде написана. Гідне в цій епопеї займе і ботанічний розділ. У колекціях музеїв світу зберігаються зразки рослин з Арктики, зібрані більш 200 років як розв’язано.

Однако до нашого століття експедиції у ті краю споряджалися рідко й здійснювались у основному для судах. Це дозволяло обстежити далеко віддалені одна одної точки узбережжя, але віддалені берега райони залишалися неизученными. Тільки освоєння Півночі в XX столітті дозволило отримати більш-менш повні інформацію про рослинності Арктики. У зв’язку з інтенсивними геологічними дослідженнями було отримано чималий палеоботанический матеріал. З’явилися перші узагальнюючі праці, присвячені питанням походження Арктичної флори. Проте польових матеріалів досі майже немає.

Ботанические дослідження Півночі стали значно більше інтенсивними з недостатнім розвитком малої авіації і увеличившимся фінансуванням науки в 1970;80-х рр. На вертольоті можна було потрапити до будь-яку глушина, а звідти спуститися рікою до населених місць. Автор цих рядків протягом 25 років вивчав Азіатську Арктику і Субарктику, що дозволило зробити узагальнення цілому які мають картину формування арктичною флоры.

В історичних науках Землю ботаніка займає одне з чільних місць. Без неї не обходяться геологи (визначаючи за присутністю тих чи інших копалин рослин вік геологічних верств), зоологи (створюючи уявлення про кормову базу тих чи інших тварин), климатологи (вишукуючи зі зміни рослинності коливання клімату минулого) і, вже звісно, палеогеографы, що відтворюють умови проживання минулих епох. Щоправда, нині вузькоспеціалізовані дослідження частіше змінюються комплексними чи синтетичними. Адже природі все взаємозалежне: змінювався клімат — перебудовувався рослинний покрив — трансформувався тваринний світ. Але саме у рослинному покрові сліди минулого зберігаються особливо довго. Ось зростає якась непоказна травичка, своїм присутністю бо свідчить у тому, що її предки тут оселилися ще льодовикове час… Зрозуміло, такі «розмовляючі травички» потрібно спочатку знайти, і потім з’ясувати їх сучасну характеристику (за яких існують масово, з ким сусідять, наскільки мінливі і хто їхні родичі).

.

Камнеломка паучник Со часу, коли Землі доживали віку останні динозаври, співвідношення суші і моря неодноразово істотно змінювалися. Лише на самій півночі вони залишались щодо стійкими. Континентальні шельфи осушили. Оскільки на півночі Європи та Азії ці шельфи особливо великі, то узбережжя Північного океану (який був льодовитим) перебувало значно північніше всіх арктичних островів (приблизно лише на рівні сучасних глибин 200 м). Клімат було дуже теплим, де він, де нині для проходження судів необхідний криголам, росли субтропічні дерева. Похолодання почалося близько тридцяти млн років тому. Субтропічні дерева у зависоких широтах поступово зникали, які місце зайняли дерева умеренно-теплого клімату, серед яких неможливо було багато хвойних. Проте похолодання тривало, і теплолюбних дерев північ від залишалося дедалі менше. Близько 10 млн років як розв’язано Арктикою не пахло, в північно-східній Азії оголилися верхівки гір, виник альпійський чи, як у Сибіру, гольцовый пояс. То справді був новим типом довкілля з дуже жорсткі умовами.

Растения, вони виявилися у середовищі, мали або пристосуватися до неї, або зникнути. Пристосування була пов’язана насамперед із виробленням життєвої форми рослини, прижимающегося до земної поверхні, оскільки біля неї влітку тепліше, а взимку сніжний покрив захищає від осушення вітрами. Мабуть, багато види рослин не витримали вимог, пропонованих середовищем проживання, але чимало був і таких, які виборювали своє існування й перемогли, та заодно дуже змінилися. І почали зовім не схожі у своїх родичів, досі пір які у Америці чи південної Азии.

Попутно слід зазначити, що на той час, як у сході Азії сформувався альпійський пояс, Гімалаї ще мали образ пагорбів. Не перешкоджали тропічним вітрам з Індійського океану проникати далеко всередину Азії. Однак у таку геологічну епоху — пліоцен (5,5−0,7 млн років тому я) — Гімалаї піднялася до такого 3 км разом із сусідніми гірськими системами і утворили екран для тропічних мас воздуха.

.

Гравилат горный Наряду про те, що «підігрів» з півдня припинився, посилилося похолодання із півночі. Пліоцен був періодом, коли всю земну кору добряче трощило, у результаті постали нові гори, а старі підросли. Після досягнення певної висоти вершини гір позбавлялися лісу, який замінявся альпійськими луками. Виникли потужні тріщини в земної корі, такі як Байкал, Косогол та інших., є джерелами підвищеної радіації. Останнє сприяло мінливості рослин, появі абберантных форм. Деякі з цих форм виявилися підходящими для високогірних умов. На території від Алтаю до Забайкалля до цього часу простежується висока концентрація ендемічних видів. Інші види тут сталися, але розселилися згодом за сусідні території: в Тібет, на Далекий Схід, в Північну Сибирь.

Несмотря на повсюдні зрушення земної кори (зокрема й у Америці), шельфи північних морів залишалися осушенными. Америка поєднувалася з Азією широким мостом суші на місці Берингової пролива.

Берингия з прилеглими районами близько 3 млн років тому я представляла найбільш різноманітну в природному відношенні північну територію (рис. 1). Це було зумовлено її особливим географічним розташуванням і попередньої історією. Важливим чинником був і підігрів території з півдня течією Куро-Сио.

.

.

Рис. 1. Природна зональність в Берингии й прилеглих районах близько 3 млн. років тому: 1 — темнохвойная тайга з альпійським поясом серед стосів, 2 — саванноидные ландшафти, 3 — лісотундра, 4 — тундра, 5 — степ і тайга, вище за яку розташований пояс гольців, 7 — море, 8 — листопадні леса Шельфы було покрито разреженными лісами з їли, модрини, берези, що до півночі змінювалися лесотундрой, а біля узбережжя — тундрою. Це була вже Арктика у самому початку становлення (близько 3 млн років тому я). Вона дома тайги, знищеній зростаючим похолоданням, особливо над Арктичним океаном, який, проте, ще покривали постійні льоди. Початкову флору Арктики становили види, колись жили в тайзі: багно (Ledum palustre), лохина (Vaccinium uliginosum), брусниця (V.vitis-idaea) тощо. До них невдовзі додалися види, які виникли у гольцах: дріада (Dryas punctata), кассіопея (Cassiope tetragona), оксирия (Oxyria dygina), лезлерия (Loiseleuria procumbens) та інших. Ці види легко розселяються вздовж річок, тому, хоча які й сталися південніше, серед стосів, виявитися північ від їм було труднощі, бо тоді багато річки текли в Арктичний басейн. На затопленому тепер шельфі ще можна простежити їх колишні долины.

Многолетних льодів в Арктическом басейні тим часом не було, хоча у південних горах вже утворювалися льодовики. Їх сліди існують Тянь-Шані, Памірі, Алтаї й у інших гірських системах. Поблизу гірських льодовиків і виникли багатьох видів рослин, яким пізніше судилося мігрувати північ, поповнивши флору Арктики. У цьому самому напрямі, неквапом, просувалися з Азії тварини. У тому числі виділялися слони, котрі почали символом льодовикової епохи, який вбрався вовною і «перетворившись» в мамонтов.

Здесь потрібно застерегти. Магнітне полі Землі набуло сучасний вигляд (з полюсом в Канадському Арктическом архіпелазі) близько 700 тис. років як розв’язано. Якщо ж б ми витягли з кишені компас, блукаючи в плиоценовой тайзі, його стрілка зазначила було б суворо протилежний зміст. Палеомагнитный спосіб став вирішальним у визначенні розділу пліоцену і льодовикової епохи — плейстоцену. Визначаючи напрям молекулярних «магнитиков» в гірських породах, що можуть сказати, раніше чи пізніше 700 тис. років як розв’язано утворювався той чи інший шар разом із відображеною у ньому характерною рослинністю.

В ланцюга подій минулого, що породили Арктику і які подавали подальші впливу її у, поки що існують туманні ланки. Але ні впевненості, що близько 700 тис. років як розв’язано море залило, нарешті, північні шельфи суші. Проте, якщо це були і трішки пізніше, для долі Арктики це особливого значення не мало. З огляду на зростаючого похолодання, чому сприяла наступ моря на суходіл, північні лісу деградували, би їхнє місце займали арктичні ландшафти, дедалі більше смещавшиеся на півдні. Істотним чинником було перетворення Північного океану в Льодовитий, тобто. льоди у ньому стали зберігатися і вони влітку. Тепер океан діяв як постійний холодильник. Насичена водяними парами атмосфера обумовила освіту потужних материкових покровів льоду, насамперед у горах, звідки льодовики розтікалися на рівнини. Головною причиною зростання льодів були низькі температури літній период.

Похолодания чергувалися з потеплениями. За 700 тис. років сталося чотири циклу похолодания-потепления клімату. У зв’язку з цими циклами у Північному півкулі Землі відбувалися грандіозні зміни. Під час похолодань, коли суші утворювалися більш-менш потужні льодовики, осушувалися шельфи морів. Площа Північного Льодовитого океану ставала менше, як і минулі геологічні епохи. До того ж це океан був ізольований від моря Берингией, як від Атлантичного — північноатлантичним мостом суші (рис. 2). Осушені шельфи разом із мостами суші утворювали сухопутний арктичний коло, розділений надвоє льодовими перемичками: дома Північної Землі та Сході Канадського Арктичного архіпелагу. Інші льодові освіти на осушених шельфах були так значними, щоб заважати розселенню стійких до холоду рослин.

.

Рис. 2. Палеогеография північного півкулі Землі під час максимального зледеніння: 1 — суша, 2 — материкові льоди, 3 — море, 4 — паковые льоди, Еге — Эоарктика, М — Мезоарктика В період найбільшого зледеніння південніше арктичного сухопутного кола, тобто. на постійної суші, північні частини материків було покрито льодовими щитами до 3 км потужністю. Вони займали величезні площі, зокрема всю Канаду (рис. 2). Був лише одне великий прохід між льодовиків — межиріччі Енисей-Лена.

Ледовые щити оточувала так звана перигляциальная зона з изреженным рослинним покровом з холодостійких дрібних рослин. По опуклим елементам перигляциальная зона простиралася на південь до Тибету, всуціль вкритого крижинами. Проте за півдні Сибіру та в Монголії по долин рік і за іншими понижениях рельєфу в віддаленні гір зберігалася лісова рослинність. У Середню Азію вона процвітала, але в Далекому Сході постраждала менше, ніж у Сибири.

В південних гірських системах Азії, до Гімалаїв, досягли висоти 6 км і більше, формувалося власне обледеніння, і альпійський пояс опускався до підніж гір, стыкуясь з перигляциальной зоною. Сформувалися в високогір'ях види рослин отримували змогу поширюватися на північ по рівнинам у його сучасних екологічних умовах, до яких були приспособлены.

Потом спадало тепло. Танули льодовики. Лісова рослинність виходила зі своїх притулків і швидко займала рівнини. Виниклі серед стосів види знову відступали в високогір'я і обгрунтовувалися до наступного похолодання. Море затопляло і шельфи, і арктичні ландшафти залишалися тільки островах так вздовж північних околиць суші. Проте яка їх флора встигала кілька збагатитися рахунок тих високогірних видів, які встигли під час похолодання досягти цих територій.

Начинался новий етап похолодання, і всі повторювалося: льодовики росли, лісу зникали, шельфи осушувалися, високогірні мешканці спускалися з крейдяних гір і розселялися по перигляциальным ландшафтам, просуваючись до арктическому колу суші, і навіть на південь, до Гімалаям, Кавказу та інших гірським країнам. Виходячи на простору осушених шельфів, багатьох видів перетворилися через суворість умов у нові, які від батьківських передусім мініатюризацією всіх частин рослини.

Миграция нових видів, досягли Арктики по междуречью Енисей-Лена, вздовж північної околиці суші також відбувалася періодично й переважно Схід, оскільки у заході існував крижаної бар'єр Північної Землі, який тривав материку смыкающимися льодовиковими банями гір Бырранга і плато Путорана. Якщо вид встигав перетнути Берингию, то черговий теплий період «отиживался на горах Аляски і його арктическом узбережжі. При наступному похолоданні й освіті перигляциальной зони на осушених шельфах він просувався до Атлантики і як міг навіть досягти по північноатлантичному мосту Ісландії. При черговому потеплінні, коли міст занурювався в океан, вид освоював Ісландію, і якщо не встигав досяжна добратися, то переживав несприятливе для себе тепле час у горах і тундрах Лабрадору чи Баффиновой Землі. Зате за наступному появу мосту він опинявся у Європі, де зазвичай знову застрявав в горах Скандинавії до наступного похолодання. Потім рослина продовжувало своє хід до Уралу і навіть до Таймиру, іноді що й повертаючи на південь, до Альпам.

Такой ж великомученицький шлях виконали й ті види, які відокремилися в гольцовом поясі набагато раніше льодовикового періоду, і навіть расселявшиеся північ з півдня по осушенным шельфам моря. Прикладами таких рослин можуть бути диапенсия лапландская (Diapensia lapponica) і смілка бесстебельная (Silene acaulis), дуже поширені в Арктиці, тоді як його найближчі родичі ростуть на обмежених просторах в Гімалаях й у південно-західному Китаї (серед стосів Сичуані).

Потепление, що тривають понині, почалося близько 14 000 років як розв’язано. Материкові льоди стаяли. Осушені шельфи втонули у морях. Великі міграційні шляху зарості лісами. Тепер розселялися теплолюбні види, а котрі воліють льодовикову прохолоду знову забралися в гори (якщо вони виявилися поблизу) чи вимерли. Лише 200 з понад тисячу подібних видів встигли розселитися по Арктичним узбережжям всіх трьох материків. Сучасне поширення інших рослин, процветавших в льодовикове час, представлене карті в вигляді окремих плям. У Арктиці ж багато хто види продовжують розселятимуться і тепер, але, досягнувши Берингової протоки, а тим паче в Атлантичному океані, останавливаются.

В сучасну епоху клімат Арктики також змінювався. Варто було трохи потеплішати, і сюди рвалися дерева. На початку нашої століття, наприклад, модрина на Таймыре просунулася в тундру на 50 км. Вона тепер ще чіпляється за своє існування, перетворившись із могутнього дерева вище 20 метрів за деревця 3−4 м, бо й у стланик, ледь який піднімається над грунтом. Багато видів, які прийшли о Арктику із південної альпики, чому і називаються арктоальпийскими, зникають на північних межах сучасної суші всупереч прогнозам про потеплінні Арктики. На невисоких поднятиях, покритих мізерної гірської тундрою, нерідко можна знайти потужна грунт. Це — сліди колишньої, нині країни тут рослинності. Кордони південних (чагарникових) тундр, котрим характерна вільха (Alnus fruticosa), місцями (особливо у Чукотці), прогресивно відступають, залишаючи в вкритих місцях лише острівці вільшняка.

Так що казати про що відбувається потеплінні Арктики й подавати його жахливі наслідки поки що передчасно. Потрібно детальніше придивитись до поведінці арктичних рослин. Але вони досвід за оцінкою кліматичної ситуації значно багатшими, ніж в людину з усієї своєї аппаратурой.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.