§ 15. Животные тундры

Определения и обозначения

Тундра — природная зона с холодным климатом, многолетней мерзлотой и коротким летом. Многолетняя мерзлота — слой почвы, который остаётся замёрзшим много лет, хотя летом его поверхность может оттаивать. Для животных это означает мало времени на рост растений и размножение, а зимой — холод и трудный поиск пищи.

Лемминг — небольшой растительноядный грызун тундры, который питается преимущественно растениями. Он сам не охотится на других животных, зато становится добычей песцов, полярных сов и других хищников. Поэтому лемминг занимает важное место в пищевых цепях и помогает понять, откуда хищники получают пищу.

Песец — хищное млекопитающее тундры, приспособленное к холоду густым мехом и сезонной сменой окраски. Он охотится на мелких животных, в том числе на леммингов, а также может использовать другие доступные источники пищи. Эти особенности помогают ему переживать морозы, маскироваться и находить корм в условиях, где добыча распределена неравномерно.

Северный олень — крупное травоядное животное, питающееся растениями, в том числе лишайниками. Зимой ему приходится добывать корм из-под снега, а в разные сезоны он перемещается между участками с подходящей пищей. Знание его рациона и перемещений объясняет, почему олени используют большие пространства тундры, а не остаются на одном месте.

Как это устроено

Короткое лето и длинная холодная зима задают сезонный ритм жизни животных. Летом растения быстро растут, появляются насекомые и становится больше доступного корма, поэтому животные спешат питаться, размножаться и выращивать детёнышей. Зимой пищи меньше, а затраты энергии на согревание выше, поэтому животные меняют поведение или рацион, а некоторые перемещаются в поисках корма. Такой ритм связан не с календарём, а с изменением условий среды.

Тепло помогает сохранять несколько особенностей тела. Густой мех удерживает рядом с кожей слой воздуха, который плохо проводит тепло, а жировой слой работает как дополнительная теплоизоляция и запас энергии. Компактное тело с короткими выступающими частями теряет меньше тепла, чем вытянутое тело с длинными ушами или конечностями. Сезонная смена окраски решает другую задачу: она помогает животному стать менее заметным на фоне снега или летней земли.

Многие животные пользуются летом богатством кормов, но не могут рассчитывать на него круглый год. Когда зимой растения покрывает снег, северные олени добывают подходящий корм из-под него и перемещаются к участкам, где его больше. Некоторые мелкие животные делают запасы, а хищники ищут добычу или переключаются на другую пищу. Выбор поведения зависит от вида: способ, подходящий оленю, не обязательно подходит песцу или леммингу.

Растения служат пищей травоядным, а травоядные и мелкие грызуны — пищей хищникам. Например, лемминг поедает растения, а песец и полярная сова могут охотиться на него; так энергия переходит от одного организма к другому. Если леммингов становится меньше, хищникам труднее находить привычную добычу, и они могут ловить других животных. Если подходящей пищи всё равно недостаточно, выживаемость и размножение хищников могут снижаться.

Размножение и выращивание потомства чаще приходятся на короткий тёплый сезон, потому что тогда легче найти корм и согреть детёнышей. Быстрый рост растений и появление добычи позволяют взрослым животным получать больше энергии для заботы о потомстве. Если детёныши родятся перед самой зимой, родителям будет труднее обеспечить их пищей и защитить от холода. Поэтому сроки размножения связаны с сезонным запасом ресурсов, а не только с температурой.

Животные тундры и их приспособления

Сравнивайте животных по строкам: так видно, как пища связана с приспособлениями и поведением. Если нужно проследить, кто зависит от лемминга, прочитайте столбцы о пище у песца и полярной совы. Таблица показывает общие особенности, но конкретное поведение может меняться в зависимости от погоды и количества корма.

Разбор задач

Задача 1

Назовите два условия тундры, затрудняющих жизнь животных, и объясните, как густой мех помогает справиться с одним из них. Нужно не просто перечислить трудности, а связать одну из них с определённым приспособлением. Вспомните, какое время года в тундре особенно суровое и как организм теряет тепло.

1. Назовём холодную долгую зиму и короткое лето: зимой трудно согреваться и находить корм, а летом мало времени для роста растений и выращивания потомства.
2. Выберем холод как условие, на которое влияет густой мех. Между волосками задерживается воздух, поэтому тепло тела уходит медленнее.
3. Проверим связь: мех не делает корм доступнее и не удлиняет лето, зато прямо уменьшает потерю тепла. Значит, объяснение относится именно к холоду.

Ответ: жизнь затрудняют долгая холодная зима и короткое лето. Густой мех удерживает тепло и помогает животному переносить морозы.

Задача 2

В тундре стало меньше леммингов. Предположите, как это может повлиять на песцов и полярных сов. Здесь нужно проследить связь между добычей и хищниками, но не считать, что каждый хищник питается только одним видом. Поэтому ответ должен учитывать и возможный переход на другую пищу.

1. Определим роль лемминга: это растительноядный грызун и добыча для песца и полярной совы.
2. Если леммингов меньше, песцам и совам труднее найти привычную пищу. При прочих равных условиях это может ухудшить их выживание и снизить успешность размножения.
3. Учтём возможность переключения: хищники могут охотиться на другую доступную добычу. Это смягчит последствия, но не обязательно полностью заменит исчезнувший источник корма.
4. Сделаем вывод только о вероятном направлении изменения: при недостатке пищи численность хищников со временем может сократиться, однако точный результат зависит от других кормов и условий.

Ответ: песцам и полярным совам может стать труднее добывать корм, поэтому их численность способна уменьшиться. Если есть другая добыча, хищники могут переключиться на неё, и последствия будут слабее.

Задача 3

Сравните северного оленя и песца по типу питания, способу добывания пищи и сезонному поведению. Объясните, почему их приспособления различаются. Удобно сравнивать по одному признаку за раз: так не перепутаются травоядное животное и хищник, а причина различий станет яснее.

1. Сначала определим тип питания. Олень — травоядное животное, а песец — хищник, который охотится на животных, включая леммингов.
2. Сопоставим добывание пищи: олень находит растения и зимой ищет корм под снегом, тогда как песец выслеживает или ловит добычу и при её нехватке может искать другой корм.
3. Сравним поведение по сезонам. Олени перемещаются между участками вслед за растительной пищей, а песец остаётся охотником и меняет доступную добычу в зависимости от её наличия.
4. Свяжем образ жизни с приспособлениями: оленю важны возможность питаться растениями в разных условиях и находить корм на большой территории; песцу — защита от холода, маскировка и способность добывать животных.

Ответ: олень питается растениями и перемещается в поисках кормовых участков, а песец охотится и может менять добычу. Различия в питании и способе добывания пищи объясняют, почему их сезонное поведение и приспособления неодинаковы.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все животные тундры зимой впадают в спячку. Так думают, потому что в холодных местах спячка кажется универсальным способом пережить зиму. Но многие животные остаются активными, а некоторые перемещаются или меняют питание; проверяйте себя вопросом: есть ли в примере признак сна на всю зиму или описано другое поведение?

Ошибка — объяснять выживание только густым мехом. Мех действительно удерживает тепло, но он не находит корм и не помогает избежать нехватки пищи сам по себе. Такую ошибку допускают, когда замечают самое очевидное внешнее приспособление; проверьте ответ, добавив к нему поведение, рацион и сезонные перемещения.

Ошибка — называть лемминга хищником. Его часто связывают с цепью питания, где рядом названы песец и сова, и можно перепутать роли организмов. Лемминг питается главным образом растениями и сам служит добычей; чтобы проверить себя, задайте вопрос, что животное ест и кто охотится на него.

Ошибка — считать, что численность хищников не зависит от количества добычи. Кажется, что песцы и совы могут просто продолжать жить независимо от изменений, но нехватка привычного корма влияет на выживание и размножение. Проверьте рассуждение по цепи питания: если добычи меньше, хищникам труднее прокормиться, хотя переход на другие виды пищи может ослабить это влияние.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в теме, нужно знать, что такое природная зона и климат. Полезно также понимать, что приспособление — это особенность организма, помогающая ему жить в определённых условиях. Эти понятия позволяют объяснить не только, где встречается животное, но и почему его тело или поведение подходят этой среде.

Тема связана с пищевыми цепями и взаимосвязями организмов. На примере растений, леммингов и хищников видно, как пища переходит от одного звена к другому и почему изменение численности добычи отражается на охотниках. Эти связи помогают понять, что популяции не существуют отдельно друг от друга.

Сравнение тундры с другими природными зонами помогает увидеть влияние климата на фауну — совокупность животных данной территории. В тёплых местах условия для растений и животных отличаются, поэтому меняются доступные корма и способы выживания. Сопоставляя зоны, можно объяснить, почему один и тот же тип приспособления не одинаково важен повсюду.

Что запомнить

• Жизнь животных тундры определяется холодом, коротким летом и ограниченностью кормов.
• Приспособления к тундре бывают не только телесными, но и поведенческими.
• Мех и жировой слой помогают сохранять тепло.
• Смена окраски может помогать маскироваться в разные сезоны.
• Многие животные используют лето для размножения и выращивания потомства.
• Численность хищников связана с количеством доступной добычи.
• Северный олень совершает сезонные перемещения в поисках корма.