Статьи

Антарктична одіссея. Зелений покрив Аргентинські островів

Кліматичні умови в горах і на скелях визначаються не тільки домінуючим напрямком вітрів і температурою повітря. Розсічений рельєф створює багато мікроклімату, які розрізняються між собою залежно від крутизни схилу і його експозиції. Дж. Карлтон Рей, М. Дж. Маккормік-Рей

Це було давним-давно. Розфарбовуючи континенти різноманітними фарбами, зелена богиня Флора занадто захопилася і згадала про Антарктиду, коли залишалося лише кілька крапель. Тоді вона бризнула ними на стародавні антарктичні скелі, і з тих пір між рудими від оксидів заліза монолітами стелиться тоненькою плівкою антарктична рослинність.

Поспішаючи до пінгвінів або тюленів, ми часто навіть не помічаємо її, надовго залишаючи на тендітних мохових куртинах сліди своїх ніг. Але цей мініатюрний світ, де роль дерев грають мохи, а чагарників - розгалужені лишайники, заслуговує на окрему увагу. Досить вибрати сонячний малосніжний день і відправитися в світ таємниць наземної антарктичної рослинності, щоб зробити для себе багато вражаючих відкриттів.

Ми постараємося не зловживати сухий ботанічної термінологією, однак варто запам'ятати, що під флорою ботаніки розуміють набір видів рослин, а під рослинністю - набір рослинних угруповань тієї чи іншої території.

Флора району Бухти Артура - Аргентинські островів вивчається з XIX в. Як і слід було очікувати, флора Морський Антарктики дуже бідна: в районі Аргентинських островів росте близько 49 видів мохів, 7 видів печіночники (близьких до мохів примітивних рослин), а також близько 123 видів лишайників - організмів, що складаються з гриба і водорості.

У наземних природних рослинних угруповань Морський Антарктики зустрічаються також гриби (в тому числі ліхенофільні), мікро- і макро водорості: зелені (Chlorophyta) - 30 видів, діатомові - 41 вид, а також 7 видів синьо-зелених водоростей (Cyanophyta).

Їх вивчення ще тільки починається. Адже виявлене становить лише 30% від загального біорізноманіття тільки наземних видів водоростей, що зустрічаються в Антарктиці. Також в районі Аргентинських островів відзначено 14 видів морських водоростей-макрофітів.

Мохи - дуже давні організми, які населяють континенти світу з моменту їх колонізації сухопутними рослинами. Завдяки своїй здатності багаторазово переходити зі стану спокою в стан фотосинтезу, антарктичні мохи здатні використовувати для зростання будь-якої сонячний день з температурою близько 0 ° С.

Печіночники - організми, родинні мохів, але простіші за будовою. Ці мохоподібні живуть у винятково вологих і захищених місцях. Саме тому їх так мало в Морський Антарктиці.

У більшості випадків антарктичні печіночники асоційовані з мохами, також вступають в мікоризу з грибами, проте рідко зустрічаються на площі, що перевищує 1 м2. Вони можуть домінувати тільки локально, не утворюючи власних спільнот.

В районі Аргентинських островів і бухти Артура існує унікальний феномен природи - аборигенні квіткові рослини: Луговик антарктичний і колобантус кито. Так, ви правильно прочитали, квіткові рослини тут, серед антарктичного льоду!

Перші відомості про існування двох квіткових рослин в Морський Антарктиці були отримані експедицією Едварда Брансфілд (1785-1852) в 1820 р Лікар Адам Янг, який працював на судні Е. Брансфілд, зібрав на острові Короля Георга (Південні Шетландськіє острова) природні зразки. Він записав, що рослинність острова складається з невеликої кількості злаків, кількох мохів і деяких лишайників. В районі Аргентинських островів обидва види вперше були виявлені під час Британської експедиції 1934-37 рр.

В районі Аргентинських островів обидва види вперше були виявлені під час Британської експедиції 1934-37 рр

Луговик антарктичний

Луговик антарктичний (Deschampsia antarctica) - одне з найцінніших скарбів Морський Антарктики. Цей щільно-дернистий злак утворює м'ясисті циліндричні висхідні пагони з тонкими листям такого невластивого Антарктиці соковитого зеленого кольору.

Зимівники визнають, що момент появи зелених пагонів Луговик з-під снігу - один з найприємніших етапів антарктичного літа. Пам'ятайте: «а сниться нам трава - трава біля будинку, зелена, зелена трава ...».

Неспроста під час колірних тестів по методиці С.-А. Мадяра, що проводяться на станції «Академік Вернадський», більшість зимівників вибрали зелено-жовтий квадрат. Людському оку в Антарктиці ой як не вистачає соковитих зелених кольорів. Так що треба дбайливо ставитися до тієї рослинності, яка зеленіє тут на межі виживання.

Молода особина Луговик на куртині моху

Загалом, антарктичний Луговик - це представник великого роду Deschampsia, який включає від 30 до 40 видів, поширених як у Південному, так і в Північній півкулі. Сам же антарктичний Луговик опанувала великі ареалом малопридатних для інших рослин умов: півднем Патагонії в межах Аргентини і Чилі, Вогненної Землею, Субантарктики, а саме Південної Джорджією, Південними Оркнейськими островами і одним з Південних Сандвічевих островів. Найпівденніший локалітет Луговик знаходиться на острові Олександра, на берегах затоки Лазарева.

В умовах західного узбережжя Антарктичного півострова і прилеглих архіпелагів Луговик поширений дуже нерівномірно: в одних місцях він є звичайним, в інших - рідкісним. Викопні знахідки свідчать, що Луговик ріс в Морський Антарктиці задовго до її відкриття, зокрема на Кінг-Джорджі він знайдений в середньому голоцені.

Рід Колобантус (Colobanthus) поширений тільки в Південній півкулі. Інформація про кількість видів, що належать до цього роду, варіюється в різних джерелах і в середньому становить 30 видів. З усіх видів роду тільки колобантус кито (Colobanthus quitensis) поширений в Морський Антарктиці. Інший субантарктичний вид колобантуса (C. subulatus) на півдні досягає лише Південної Джорджії.

Колобантус кито - південний родич
звичайного мокрець з сімейства Гвоздикові,
поширеного по всій Україні

Дивовижні створення лишайники - організми, сформовані співжиттям гриба і водорості. Із зростанням широти кількість видів і біомаса лишайників зростає. Якщо в районі Морський Антарктики лишайники співіснують з судинними рослинами і мохоподібних, то в інших частинах континенту вони стають пануючими видами.

Завдяки своїй високій адаптивності лишайники здатні виживати в екстремальних, жорстких умовах середовища. Лишайники здатні переносити довгі періоди зневоднення, фотосинтезировать при мінусових температурах, витримувати наднизькі температури, пристосовуватися до зайвої сонячної радіації тощо.

Тіло лишайника, зване таллом або слоєвіщем, може витримувати добові коливання температури в 40 ° С, а річні - ймовірно, в 60-70 ° C. Лишайники знаходяться у висушеному стані в умовах дії екстремальних температур і насичуються водою при досить низьких температурах, активуючи фотосинтетичну активність і процеси росту.

Сферофорус кулястий
(Sphaerophorus globosus)

Деякі лишайники, наприклад, плакопсіс, мають спеціальні освіти - цефалодіі, утворені ціанобактеріями, що дозволяє таким лишайникам швидше рости внаслідок фіксації атмосферного азоту. Зростання лишайників настільки повільний, що вік примірників деяких видів може досягати тисячі років.

Важливо відзначити властивість лишайників колонізувати практично будь-який субстрат, наприклад, такі його типи як тверді скельні породи, поодинокі камені, бетон, деревні залишки будівельних матеріалів, іржаве залізо, кістки, відмерлий мох.

Це можливо тому, що лишайники не утворюють справжніх коренів, тому ж вони не залежать від постійного надходження поживних речовин і не вимагають для свого розвитку справжньої грунту. Тільки деякі види, зокрема, представники пологів лишайник-бородань (Usnea) і псорома (псорома гіпновий в Морський Антарктиці) в якості субстрату використовують грунт.

Псорома гіпновий
(Psoroma hypnorum)

Існує ряд лишайників - антарктичних ендеміків (що означає - зростаючих тільки в Антарктиці або Субантарктіке). Інші поширені в обох полярних областях Землі. Цікаво, що багато лишайники, поширені на Аргентинських островах, зустрічаються і в Україні. Так, псевдофебе волосиста (Pseudephebe pubescens) можна зустріти в субальпійському поясі Українських Карпат, а ксанторія восковидная (Xanthoria candelaria), пармелия скельна (Parmelia saxatilis) і фісція сиза (Physcia caesia) зустрічаються на придатних субстратах практично по всій Україні. А ось пельтігера двухпальчатая (Peltygera dydactyla), яка на Аргентинських островах росте на поверхні мохів, є космополітом, тобто зустрічається по всьому світу.

Навіть не віриться, але в Антарктиці поширений і ряд грибів. Одні з них - мікроскопічні, такі як Nectria antarctica, вражають шовковий мох (Brachytecium), другі - шапинкових базидіоміцети - схожі на звичайні опеньки. Останні гриби роду Omphalina періодично зустрічаються в континентальному оазисі мису Расмуссен.

Останні гриби роду Omphalina періодично зустрічаються в континентальному оазисі мису Расмуссен

Густий лишайник Алектор
(Псевдофебе) волосиста

Деякі мікроскопічні гриби (наприклад, чорні антарктичні дріжджі (Nadsoniella nigra), поширені на добре освітлених (інсоліруемий) скельних стінах, виробляють захисний пігмент меланін, на основі якого вже розроблені лікарські препарати, зокрема, для ветеринарії.

Особливо маловивчений світ тутешніх мікроорганізмів. Показано, що в районі Аргентинських островів існують не чутливі до високих концентрацій важких металів бактерії. Доведено також існування в районі Аргентинських островів бактеріофагів (вірусів бактерій), специфічних для сапротрофних бактерій.

На території Морський Антарктики важливу роль в наземних екосистемах відіграють також водорості. Ці організми є одними з найбільш витривалих. Вони невибагливі до типу субстрату, а тому можуть селитися на антарктичній грунті, на поверхні мохів, на скелях і в снігу.

В Антарктиці існує безліч різних наземних водоростей - близько 400 видів. Однак найбільш відчутну роль в екосистемах відіграють такі досить поширені в Антарктиці види, як наприклад, зелена нітрофільная водорість празиолит кучерява (Prasiola crispa) і деякі синьо-зелені колоніальні водорості.

Однак найбільш відчутну роль в екосистемах відіграють такі досить поширені в Антарктиці види, як наприклад, зелена нітрофільная водорість празиолит кучерява (Prasiola crispa) і деякі синьо-зелені колоніальні водорості

Празиолит кучерява (Prasiola crispa) -
індикатор збагачення грунту органікою

Представники всіх вищезазначених груп організмів Антарктики не живуть поодинці, а створюють на поверхні скель набір досить простих співтовариств. Їх вигляд сильно залежить від рельєфу, експозиції і мікроклімату кожної конкретної ділянки.

На Аргентинські островах на глибині 30-40 см залягає вічна мерзлота. Вище неї будь поглиблення або ущелина в скелі можуть бути використані рослинністю. В антарктичних умовах велике значення мають навіть найменші деталі - незначне підвищення або зниження, експозиція схилу.

Ці та інші обставини, наприклад, низьке стояння сонця в полярних широтах, перетворюють, здавалося б, однакову антарктичну середу в мозаїку несподівано різних мікроклімат.

Головним типам цих мікроклімат відповідають відмінні за складом типи антарктичної рослинності. Зокрема, на північній стороні підвищених скель, ростуть захищені від південного вітру високі мохові куртини Кукушкіна льону (Polytrichum strictum), ніби обтягуючі мертві скелі товстим килимом органічної матерії.

На верхівках плато на пологих схилах і на розсипах каменів поширені співтовариства лишайника-бороданя (Usnea antarctica) і бурого, немов неживого, моху андреи (Andreaea). Проміжки між скелями насичені вологою, скельні тераси на низьких островах і на верхівках високих островів зайняті спільнотами килимового моху (Saniona), а в ще більш вологих умовах - шовкового моху (Brachytecium) Ці спільноти іноді доповнюють популяції квіткових рослин.

Окремо виділяються спільноти крутих скель північній і північно-західній експозицій, тут існує багатий комплекс мохів, печіночники і лишайників. Що стосується спільнот накипних лишайників і макроводоростей, то вони можуть брати участь в раніше зазначених спільнотах або вкривати будь-яку, навіть зовсім невисоку скельну поверхню, наприклад, на невисоких островах. Вони здатні розвиватися як на верхівках високих островів, так і біля берегових оазисів Антарктичного півострова.

Специфічні спільноти здатна створювати макроводоростей - празиолит кучерява, яка є дивно орнітофільние (птіцелюбной), тобто здатна колонізувати місця зі значним надходженням органіки від літаючих птахів або навіть периферію колоній пінгвінів. У товщі снігу по всіх ділянках цього регіону поширені також співтовариства мікроскопічних снігових водоростей. Морське середовище проживання також має свої рослинні угруповання, в залежності від глибини і характеру дна складаються з різних видів водоростей.

Однак, далеко не всі мікроклімат сприятливі для рослинності, тому десь, на перший погляд, на зручних ділянках вона відсутня. Зокрема на території біля станції Палмер можна спостерігати, як празиолит росте на мертвих кам'яних просторах уздовж струмка, забрудненого гуано тварин. Тут і в аналогічній ситуації на мисі і острові Мут в районі Аргентинських островів звільнення з-під льодовика сталося так недавно, що навіть накипні лишайники не змогли освоїти ці камені. А на острові Скуа Луговик в компанії водоростей тулиться на позбавленої рослинності скелі, занесений сюди в якості гніздового матеріалу домініканської чайкою.

А на острові Скуа Луговик в компанії водоростей тулиться на позбавленої рослинності скелі, занесений сюди в якості гніздового матеріалу домініканської чайкою

Піонерне місця зростання Луговик
в умовах острова Скуа

Якщо в Антарктиці стільки рослинних угруповань, то чому вона така синьо-біла? Справа в тому, що лише деякі рослинні угруповання займають значні площі. До таких можна віднести, перш за все, спільноти Кукушкіна льону (Polytrichum strictum). Саме його просторі подушки горбистим килимом обтягують тутешні скелі.

Крім Кукушкіна льону, мохові банки в Антарктиці може утворювати також волохатий мох (Chorisodontium aciphyllum). Однак в умовах Аргентинські островів він зустрічається тільки як домішка до Кукушкіну льону.

Мохові подушки є свого роду аналогами дерев-довгожителів помірних широт. Адже, регулярно приростаючи зверху, ці мохові подушки відкладають під собою потужні шари відмерлого матеріалу - торфу.

Колонка такого торфу, як кільця деревини, зберігає пам'ять про минуле. Таким чином, це унікальний фіксатор часу, що переносить нас на тисячі років назад. Мохові подушки острова Галіндез глибиною до 80 см мають вік близько 2800 років. У них зафіксована інформація про теплих і холодних сезонах в Антарктиці. Знімаючи один за іншим шари такого торфу, можна досягти часів, коли перші дослідники допливли до берегів Антарктики.

А найстаріші куртини торфу - на острові Елефант (Південні Шетландськіє острова) - сформувалися близько 6 тис. Років тому, тобто тоді, коли наша цивілізація ще тільки зароджувалася. Тому до них треба ставитися дуже обережно і не пошкодити унікальні сховища часу.

Буріння мохового банку розкриває нам
особливості клімату минулого

Подібно коралових рифів, подушки мохів-довгожителів служать місцем життя багатьох інших супутніх видів мохоподібних. Разом з головними мохами ростуть і інші види, такі як Полія поникла (Pohlia nutans) або Цератодон пурпурний (Ceratodon purpureus). Тут також зустрічається дуже схожий на кукушкин льон мох - політріхаструм альпійський (Polytrichastrum alpinum). На відміну від попереднього виду він має довгі, дуже рідко посаджені на стеблі листя і іноді має на кінцях пагонів чоловічі репродуктивні диски.

На берегових мисах Антарктичного півострова в районі станції «Академік Вернадський» можна зустріти інший вид - кукушкин льон волосиста (Polytrychum piliferum), який має рожеві розетки листя з довгими білими волосками на кінцях.

На берегових мисах Антарктичного півострова в районі станції «Академік Вернадський» можна зустріти інший вид - кукушкин льон волосиста (Polytrychum piliferum), який має рожеві розетки листя з довгими білими волосками на кінцях

Кукушкін льон волосиста -
рідкісний компонент спільнот мохових
подушок району Аргентинських островів,
мис Едж Хілл

На самих Аргентинські островах і прилеглих архіпелагах цей вид відсутній, хоча зустрічається в районі бухти Артура. Звичайним на поглибленнях мохових куртин є також мох Брій архангельський (Bryum archangelicum). Цей мох має звёздообразние розетки з яскраво-вираженими ребрами і волосоподібними відростками на їх кінцях.

У поглибленнях мохових куртин Кукушкіна льону знаходять притулок печіночники. Тут можна зустріти барбілофозію хатчері (Barbilophozia hatcheri) - рослина з прозорими трилопатевими листям - пагони якої закручені равликом.

Тут же зустрічається і цефалозіела мінлива (Cephaloziella varians) - своєрідна мікроліана, яка обплітає вертикальні пагони великих мохів: Кукушкіна льону або волохатого моху - чи утворює самостійні куртинки. Цікаво, що ця рослина здатна швидко змінювати колір у відповідь на зростання ультрафіолетового опромінення, виробляючи захисні темні пігменти - антоціани. В результаті цього куртини цефалозіели швидко чорніють.

антарктічній печіночнікі
барбілофозія хатчері

Сама поверхня мохових куртин, як правило, покрита численними лишайниками різної форми і кольору. Такий покрив називається інкрустацією. Тут можна знайти помаранчевий кладоніеподобний лишайник сферофорус кулястий (Sphaerophorus globosus), який дуже часто досягає значного покриття, білі порошкоподібні нальоти з охролехіі (Ochrolechia frigida) і лепраріі (Lepraia sp.), А також численні види рожкоподобного лишайника, добре відомого нам з походів за грибами в сосновий бір - кладонии (Cladonia). Всі ці види інкрустують мохові куртини Кукушкіна льону, від чого і виходить так, що, вивчаючи поверхню мохів, потрапляєш у світ лишайників.

Особливо багата супутня флора мохових куртин, якщо вони знаходяться на пологих, добре зволожених схилах. До того ж з моховими куртинами пов'язана і фауна Аргентинські островів, в тому числі і безліч безхребетних, останки яких можна виявити в багатовікових шарах торфу.

До того ж з моховими куртинами пов'язана і фауна Аргентинські островів, в тому числі і безліч безхребетних, останки яких можна виявити в багатовікових шарах торфу

Лишайник охролехія холодна
відрізняється своїми ніжно-рожевими
апотеции

Спільноти куртин Кукушкіна льону має також велике значення для одного з видів антарктичних птахів - качурки Вільсона (Oceanites oceanicus), яка влаштовує в поглибленнях під куртинами свої гнізда.

Мохові подушки Кукушкіна льону протистоять ерозивно впливу морозів, вітрів і сніготанення. Значні їх фрагменти висмикують для будівництва гнізд поморники. Час від часу великі фрагменти мохових банків відвалюються і летять вниз по схилу. Особливо помітний цей процес у великих і високих мохових полях мису Тукса. Підвітряні боку мохових банків поступово відмирають, забезпечуючи захист протилежній частині моховий подушки.

Далі буде ...

Автор висловлює подяку Національному антарктичному центру МОН України за допомогу в організації дослідження.

І.Ю. Парнікоза, кандидат біологічних наук, науковий співробітник історико-архітектурної пам'ятки-музею «Київська фортеця», Інститут молекулярної біології і генетики НАН України

Новости