Find your tribe in a Sea of Creativity
Mikroskop - Blog Posts
Пустыня
Это очень и очень засушливая экосистема. В пустынях выпадает очень мало осадков, будь то дождь или снег. В настоящей пустыне выпадает менее 250 миллиметров (10 дюймов) осадков в год.
Пустыни имеют репутацию жарких мест. Однако они не должны быть такими. Температура не определяет пустыню. Сахара - это пустыня. Как и Антарктида. В Антарктиде очень мало дождя и снега, но здесь настолько холодно, что снег и лед не тают.
Многие пустыни настолько засушливы, что там мало растений. Есть только те растения, которые имеют особые приспособления или особенности, которые помогают им выжить.
У некоторых могут быть очень длинные корни, которые уходят глубоко в землю, чтобы набрать воду. У других может быть толстая губчатая мякоть, способная сохранять воду в течение длительного времени. Животные и другие организмы эволюционировали, чтобы питаться этими растениями. В результате пустынные экосистемы полны уникальных существ, некоторые из которых могут прожить всю свою жизнь, даже не глотнув воды.
Самые выносливые обитатели пустыни на планете скрывались у всех на виду. Эти лишайники, другие грибы и водоросли объединились в «песчаную корку» на высохшей поверхности пустыни Атакама на севере Чили.
Новая находка
Эта недавно обнаруженная группа организмов покрывает крошечные камни. Она извлекает влагу из ежедневных импульсов прибрежного тумана, который катится по самой сухой неполярной пустыне в мире. Солнечный свет питает эти сообщества песчаной корки. Они используют фотосинтез для производства сахаров. Но они делают это лучше всего, используя вдвое меньше воды, чем другие известные сообщества почвенной корки пустынь. К такому выводу пришли исследователи, опубликовавшие свои открытия 16 декабря в журнале Geobiology.
Их «супер-крутая» находка предполагает, что почвенные сообщества могут зарабатывать себе на жизнь в самых суровых условиях планеты, - говорит Джейн Белнап. Она не принимала участия в исследовании. Эколог, она работает в Геологической службе США в Моаве, штат Юта.
Биологические корки почвы, также известные как биокоры, представляют собой сообщества водорослей, цианобактерий, лишайников, грибов или мхов. Они покрывают примерно одну восьмую суши на Земле. Обычно встречаются в пустынях, они покрывают почву и предотвращают эрозию. Они также могут формировать экосистемы. Они делают это, вытягивая углерод и азот из воздуха и перемещая их в землю. Попутно они выделяют кислород посредством фотосинтеза. В большинстве лет Атакаму увлажняют всего несколько миллиметров дождя. Но в некоторых областях ежедневно наблюдаются циклы тумана и росы. Один из таких «туманных оазисов» существует примерно в 2,5 км от побережья Тихого океана. Он находится в национальном парке Пан-де-Асукар. Это к северу от Сантьяго, Чили. Здесь исследователи заметили странные отметины.«Мы приехали туда на наших машинах и увидели эти черно-белесые узоры на ландшафте», - вспоминает Патрик Юнг. Он ботаник, работает в Университете прикладных наук Кайзерслаутерна. Это в Германии.Предыдущие исследования выявили и другие биокоры в Атакаме. Но новые корочки были другими. Другие биокорки образуются слоями на поверхности почвы. Вместо этого на крошечных 6-миллиметровых (0,2 дюйма) гальках и вокруг них образуется песчинка.
Исследователи обнаружили, что песчаная корка состоит из смеси лишайников, грибов, водорослей и цианобактерий. Вместе они могут покрывать гальку и даже служить клеем, который прикрепляет небольшие камни друг к другу. Это создает структуру, напоминающую ломкий арахис на основе камня.
Эта песчаная корка - это «нечто иное, чего мы раньше не видели», - отмечает Мэтью Боукер. Боукер - эколог из Университета Северной Аризоны во Флагстаффе, который не принимал участия в этом исследовании.
Создан для сухой жизни
В лабораторных экспериментах исследователи измерили скорость, с которой сообщества земной коры потребляли углекислый газ. Это варьировалось по мере изменения уровня влажности. Фотосинтез достиг пика, когда в образце было всего 0,25 мм (0,01 дюйма) воды. Это примерно равно 250 миллилитрам (10 дюймов) воды, нанесенной на один квадратный метр (10,8 квадратных футов) песчаной корки. Это количество влаги находится в диапазоне, ожидаемом от отложений ежедневных туманов у побережья.
Для сравнения, биокоры пустыни Сонора, которая находится в Мексике и на юго-западе США, нуждаются в двух-четырехкратном количестве воды для фотосинтеза на пиковом уровне.
Исследование под микроскопом показало, что грибы, связанные с песчаной коркой, проникают в породы с поверхности. Их трубчатые структуры роста - или гифы (HY-fee) - набухают и сжимаются с потоком тумана. Это действие позволяет расколоть и в конечном итоге разбить камни. Такое «биологическое выветривание» - единственный известный процесс создания новой почвы в пустыне Атакама, говорят Юнг и его коллеги. Давным-давно такие песчаные корки могли преобразовать суровую поверхность древней Земли, разрушив горную породу, чтобы образовалась почва. Эти сообщества также могли накапливать углерод в земле и производить кислород до того, как появились фотосинтезирующие растения.
Интересна вам такая информация?