Страница 15 из 17
Пространства между полярными кругами и соответствующими тропиками отличаются разной продолжительностью дня и ночи, которая закономерно меняется с широтой местности (рис. 17). Только дважды в году 21 марта и 23 сентября в этих поясах день бывает равен ночи по 12 часов каждый. Это астрономические сроки наступления весеннего и осеннего экологических сезонов года. Смена сезонов носит очень контрастный характер.
Рис. 17. Различия освещённости северного и южного полушарий Земли в разное время года:
А – положение земли на 22 июня: в северном полушарии начинается лето, в южном – зима. В высоких широтах день долог, а в нижних – короток. Места, где солнечные лучи падают на земную поверхность под небольшим углом, находятся севернее экватора; Б – положение земли на 22 декабря: наблюдается картина, противоположная по сравнению с А; В – положение земли на 21 марта и 23 сентября: в одном полушарии начинается весна, в другом – осень. Долгота дня на всех широтах составляет 12 часов. Место отвесного падения солнечных лучей приходится точно на экватор.
Полярные и медиальные пояса в разных полушариях, несмотря на сходство многих параметров, не могут, однако считаться полными аналогами. Их космические ритмы, одинаковые по набору и порядку явлений, смещены, однако, по фазе на 180 дней. Поэтому, когда в Северном полушарии на полюсе день, в Южном – ночь. Зима в Северном полушарии является самым холодным временем года, а в Южном – самым тёплым. Для многих видов живых организмов это непреодолимое или с трудом преодолимое препятствие для того, чтобы жить в обоих поясах сразу.
Хронический недостаток тепла приводит к образованию сплошного ледникового покрова. Он при определённых обстоятельствах может распространяться навстречу экватору, иной раз до 60° и даже 40° широты, как, например, в Северном полушарии в четвертичном геологическом периоде.
4.5. Лунный свет
Лунный свет волнует не только поэтов и влюблённых, но и другие, вполне заурядные организмы. Интенсивность лунной иллюминации по сравнению со щедрым сиянием Солнца невелика. Однако это “яичко дорого в пасхальный день”. Слабенькое лунное освещение служит досадной помехой организмам, выработавшим жёсткую фотопериодическую реакцию на ритм солнечного освещения. Такие организмы боятся лунного света и вырабатывают специальные приспособления, чтобы воспрепятствовать его действию. У некоторых бобовых растений (соя, земляной орех, клевер) происходят так называемые “сонные” движения листьев. Днём они принимают горизонтальное положение перпендикулярно солнечным лучам, а ночью, при полной луне, – вертикальное. Так снижается на 80–95 % интенсивность лунного освещения, чтобы оно не влияло на ритмы обменных процессов в организме. У других растений парные листья, поворачиваясь вокруг своей оси, складываются ночью чувствительными к свету поверхностями вовнутрь, навстречу друг другу. Таким образом, снижается воздействие лунного света.
Растения короткого дня, наоборот, при лунном освещении цветут лучше, чем в темноте. У них увеличивается число цветков.
Впечатляющий пример зависимости от лунного освещения показывает многощетинковый червь-палоло (Palola viriis) из тропических морей (Polychaeta), который размножается строго в первой четверти лунных месяцев. В это время, лунной ночью, поверхность моря кишмя кишит оторвавшимися задними члениками тел червей, набитых спермой и яйцами, всплывших на поверхность. Море напоминает вермишелевый суп, из которого полинезийцы вылавливают лучшие кусочки в качестве лакомства.
Интенсивность лунного освещения в большой мере зависит от формы планеты и ритмов её вращения, поэтому закономерно различается на разных географических широтах. В экваториальном поясе она достигает значения 1 люкса, в медиальных поясах – 0,3–0,5 люкса, а в полярных – минимальна.
4.6. Лунное и солнечное притяжения
Лунное и, в меньшей мере, солнечное притяжение служат причиной периодического поднятия и опускания уровня воды в океанах. Высота приливов различается в разных местах. В открытом океане она составляет около 1 метра, у берегов – около 2 м (в среднем). Приливы приблизительно совпадают с прохождением Луны через меридиан данного места, достигая наибольшей высоты в новолуние, когда притяжения Луны и Солнца суммируются. Высокие приливы бывают и в полнолуние. За лунные сутки бывает два прилива и два отлива с периодичностью около шести часов. Наличие суши среди океанов несколько нарушает правильность наступления приливов и отливов. Тем не менее, это является регулярным фактором, мало влияющим на состояние среды обитания открытого океана и внутри континентальной суши, но зато формирующим особую среду жизни в полосе контакта суши и океана, именуемую литоралью. Условия жизни в литорали меняются градиентно от линии прибоя до линии осушки. Периодически обсыхающая и затопляемая полоса, получившая название супралитораль – самая своеобразная часть литорали, с предельно переменчивыми условиями жизни в довольно строгом ритме. Ширина полосы осушки бывает от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч метров (например, у берегов Кореи).
Литораль присутствует во всех инфляционных поясах Земли, оконтуривая все континенты, и может рассматриваться как особый береговой элемент экографии земной поверхности, наряду с сушей и океаном.
Влияние Луны сказывается и на сугубо наземных организмах. Например, некоторые виды бабочек-совок (подсемейства Heliothinae) повышают уровень своей лётной активности перед полнолунием и новолунием. Эта активность коррелирует со временем максимального гравитационного воздействия Луны и сказывается на распределении совок в пространстве.
4.7. Свет и констелляция (взаиморасположение) звёзд
Свет и взаиморасположение звёзд имеют значение для ориентации животных и человека при активных миграциях. Различаясь в Северном и Южном полушариях Земли, звёзды могут вносить свой вклад в эффект гетерополярности земной поверхности. Звёзды в темноте становятся единственным световым раздражителем, позволяющим воспринимать данное место, как своё. Растения и животные под чужим небом чувствуют себя дискомфортно. Даже люди, пересекая экватор, ощущают это важное событие не только психологически, но и физиологически.
4.8. Влияние космических факторов на геоэкографию
Совокупное действие космических факторов имеет ярко выраженные географические следствия и, прежде всего, дифференциацию поверхности Земли на пять горизонтальных полос, опоясывающих геоид вдоль параллелей. Их количество, набор, порядок следования друг от друга зависят от космических причин гораздо больше, чем от планетарных. Прежде всего, они отличаются друг от друга по условиям инсоляции. Поэтому и именуются инфляционными поясами. Будучи порождением космоса, они даже не имеют на Земле жёстко фиксированных границ в виде каких-либо физиономически выраженных барьеров, а переходят один в другой постепенно, градиентно. Границы между ними можно провести лишь условными линиями полярных кругов и тропиков. Ориентируясь на эти рубежи, территорию, расположенную к северу от Северного Полярного круга называют бореополярным, а к югу от Южного Полярного круга – нотполярным инфляционными поясами (от лат. borealis – северный, notalis – южный, polaris – полюс). Между линиями полярных кругов и тропиков размещаются борео- и нотмедиальные пояса (от лат. media – средний). Между Северным и Южным тропиками находится экваториальный инфляционный пояс (от лат. equator – равноделящий).
В экваториальном поясе время света и время тьмы сменяют друг друга ежесуточно. Режим поступления энергии отличается близ экватора максимальной частотой смен и упорядоченностью. Между тропиками и полярными кругами режим освещенности качественно меняется всего раз в квартал и очень постепенно. У полюсов режим освещения меняется всего лишь два раза в год. Поскольку от экватора к полюсам уменьшается ещё и суммарный приток инсоляции, то от экваториального пояса к полярным напряжённость режима жизнеобеспечения последовательно убывает. Жизнь реагирует на подобную смену адекватно: снижением уровня биоразнообразия, биомассы и темпов развития от экваториального пояса к полярным.