Pustynie

Chociaż większość powierzchni lądu naszej planety porasta gęsta roślinność, to jednak na Ziemi istnieją obszary, które są porośnięte rzadką roślinnością lub są jej całkowicie pozbawione. Rejony te nazywa się pustyniami i czasami spotyka się na nich fascynujące gatunki roślin i zwierząt.
Pustynie są suchymi środowiskami, gdzie roczne sumy opadów nie przekraczają 250 mm. Aby jakiś obszar stał się pustynią, łączne parowanie wody z roślin, skał i gleb musi być większe niż wielkość opadów deszczu oraz dopływ wody w postaci mgieł nadciągających od morza. Pustynie występują tam, gdzie dociera gorące, tropikalne powietrze z rejonów równikowych, a więc regionów zwrotnika Raka i Koziorożca, w okolicy 30º szerokości geograficznej północnej i 30º szerokości geograficznej południowej. Powietrze jest tam nieustannie suche i gorące, co sprzyja powstawaniu pustyń.
Wiele pustyń charakteryzują duże wahania temperatury powietrza w ciągu doby, sięgające nawet 50ºC. W dzień może być gorąco, a w nocy temperatura spada czasami poniżej zera. Największe i najszybsze zmiany temperatury mają miejsce o wschodzie i zachodzie słońca. Wiele pustyń znajduje się na płaskowyżach, co powoduje, że regularnie występują tam przymrozki. Rośliny i zwierzęta pustynne muszą być bardzo wytrzymałe, aby móc przetrwać w takich warunkach.
Przystosowanie organizmów do życia na pustyni polega głównie na wykształceniu struktur i zachowań, które niwelują wpływ tak surowych czynników środowiskowych, jak wysoka temperatura, niedostatek wody, brak pokarmu i miejsc schronienia się.
Wyróżnia się dwa główne rodzaje pustyń – gorące i zimne. Rodzaj pustyni jest często odbiciem jej położenia oraz usytuowania nad poziomem morza. Pustynie chłodne są gorące w ciągu dnia i zimne w nocy, podczas gdy pustynie gorące są gorące w ciągu dnia i ciepłe w nocy. Pustynie Ameryki Północnej są pustyniami chłodnymi, a Sahara i Atakama to pustynie gorące.


NAJWIĘKSZE PUSTYNIE

Na świecie jest kilkanaście pustyń, o łącznym obszarze przekraczającym 20 mln km²; największą z nich jest Sahara, o powierzchni ponad 9 mln km²; a oddzielona od niej Morzem Czerwonym Pustynia Arabska ma 2,5 mln km².
Połączone pustynie Afryki i Arabii stanowią największy kompleks pustynny na całym świecie. Jego powierzchnia ciągle wzrasta w wyniku erozji spowodowanej nadmiernym wypadem bydła na obrzeżach pustyni.
Do innych wielkich pustyń zalicza się pustynię Kalahari i Namib w południowo-zachodniej Afryce, a także połączone pustynie ciągnące się na południu USA i w Meksyku. W kompleksie tym wyróżnia się Wielką Kotlinę, Mohave, Sonorę i Chichuahua – dwie ostatnie z nich leżą na granicy pomiędzy USA i Meksykiem.
Na świecie są jeszcze dwie inne pustynie. Pierwsza, Atakama, ciągnie się wzdłuż wybrzeży Ameryki Łacińskiej i dochodzi do wschodniego wybrzeża jako Pustynia Patagońska. Druga to w zasadzie grupa pustyń w Azji środkowej – Pustynia Turkiestańska, Gobi, Takla Makan i Thar.




ROŚLINNOŚĆ

Oprócz pustyni Sonora, większość pustyń porasta rzadka roślinność, a niektóre z nich są po prostu obszarami piaszczystymi (Sahara), skalistymi (Mohave) lub kamienistymi (Gobi).
Zazwyczaj pustynie są mozaiką różnorodnych typów roślinności. Tam, gdzie występuje woda, powstają oazy, w których żyje wiele roślin i zwierząt. Piasek w rzeczywistości pokrywa tylko 15% powierzchni pustyń. Roślinność występująca na pustyniach jest albo rzadką roślinnością o charakterze stałym, która jest bardzo wytrzymała na działanie skrajnych czynników pogodowych, albo pojawia się tylko okresowo, po opadach deszczu. Przystosowanie roślin do warunków pustynnych polega na wykształceniu grubych łodyg, braku liści, wytworzeniu twardych kolców tkanek gromadzących zapasy wody. Te cechy redukują utratę wody i zmniejszają ryzyko uszkodzenia przez roślinożerców.
Kserofity to rośliny mogące rosnąć w bardzo suchych miejscach. Są wśród nich sklerofity i sukulenty. Sklerofity pobierają znaczne ilości wody dzięki rozwiniętym korzeniom sięgającym bardzo głęboko do poziomu wód gruntowych.
Sukulenty są grupą roślin przystosowanych do życia w warunkach, gdzie niewiele gatunków jest w stanie przetrwać. Nie tylko mogą wytrzymywać długotrwałe okresy suszy, ale także potrafią znieść wysokie i niskie temperatury; niektóre rosną na obszarach, gdzie temperatura dochodzi do 40ºC.
Przedstawicielem tej grupy są kaktusy. Większość z nich rośnie w suchych, pustynnych rejonach. Są to rośliny charakterystyczne dla pustyń Nowego Świata. Inne sukulenty można znaleźć wszędzie na kuli ziemskiej. Kaktusy i inne sukulenty wykorzystują swoje zapasy wody do fotosyntezy i innych niezbędnych dla życia procesów. Kiedy tempo pobierania wody z gleby jest tak niskie, że ma ujemny wpływ na fotosyntezę, sukulenty pobierają wodę ze specjalnej tkanki magazynującej. W łodydze kaktusa może być gromadzona duża ilość wody, a niektóre gatunki mogą tracić nawet połowę swoich zapasów, zanim ujawnią się negatywne tego skutki. U wielu kaktusów liście są zredukowane do postaci kolców, co obniża straty wody, a fotosyntezę przeprowadzają komórki zielonych łodyg. Liście sukulentów są zwykle grube i mięsiste i mają stosunkowo małą powierzchnię względem objętości. Niektóre z nich są kuliste, ponieważ kształt ten jest szczególnie wydajny w suchych warunkach.
Kaktusy i inne sukulenty, bez względu na to, czy rosną na suchych zboczach górskich, czy na równinnych pustyniach, są bardzo zróżnicowane pod względem wielkości i kształtu. Jest to jeden z powodów, dla których są tak popularne wśród hodowców roślin.
Wiele gatunków roślin pustynnych, na przykład krzew kreozotowy, posługuje się interesującą strategią zabezpieczającą mu przestrzeń bytową - korzenie wydzielają substancje, które zatruwają otaczającą glebę i w ten sposób uniemożliwiają wzrost innych roślin.
Dowodem występowania tego rodzaju toksyn w glebie może być równomierny sposób rozmieszczenia roślin na obszarze pustyni – wszystkie rośliny rosną w równych odległościach od siebie.
Aby uchronić się przed roślinożercami, rośliny pustyń w swoich tkankach wytwarzają różnorodne olejki eteryczne, które czynią je niesmacznymi dla zwierząt.
Takim pachnącym gatunkiem jest żożoba, która zawiera olejki szeriki stosowane w przemyśle kosmetycznym.
W warunkach nieustannego niedoboru wody mogą przetrwać tylko gatunki bardzo wyspecjalizowane. Ponieważ wzrost i tworzenie nowych tkanek możliwy jest tylko przy udziale wody, rośliny pustynne starają się maksymalnie wykorzystać okresy opadów.
Kaktus ocotillo, gdy spadnie deszcz i gleba zaczyna schnąć, wytwarza na łodydze drobne, zielone liście. Jeżeli deszcz pada 7 razy w roku, kaktus siedem razy wytwarza liście, które są zdolne do fotosyntezy. W czasie fotosyntezy są produkowane cukrowce, niezbędne do wzrostu rośliny.
Na wielu pustyniach, gdzie deszcz pada raz w roku lub raz na dwa lata, po deszczu w czasie jednej nocy pustynia może okryć się kobiercem kwiatów. Nasiona tych roślin są bardzo odporne na wyschnięcie. Kiełkują, rosną, wydają owoce i nasiona zaledwie w ciągu kilku tygodni, zawsze w maksymalnym stopniu eksploatując rzadkie pojawianie się wody w otoczeniu.
Należące do rodziny liliowatych juki (40 gatunków) są także typowymi przedstawicielami flory pustynnej Nowego Świata. Drzewo Jozuego jest największym gatunkiem z rodziny liliowatych na świecie, gdyż dorasta do 12 metrów. Gatunek ten jest chroniony na pustyni w Mohave w południowej Kalifornii.
Tylko w tej pustynnej oazie występuje jedyny gatunek pustynnej palmy waszyngtonii.
Doskonały przykład symbiozy można zaobserwować na amerykańskich pustyniach – chodzi tu o związek między ćmą jukową, a juką. Ćma zapyla roślinę, po prostu rozmnażając się w jej kwiacie i w ten sposób przenosząc pyłek z kwiatów męskich do części żeńskich.
Rodzina wilczomleczowatych jest jedną z najliczniejszych w gatunki grup roślin naczyniowych na świecie, a wiele jej gatunków występuje na pustyniach. Ich czerwone, niebieskie i żółte barwy działają prawdopodobnie odstraszająco na zwierzęta roślinożerne, a biało-niebieski sok mleczny zawiera truciznę.
Zwarte i mocne tkanki zewnętrzne służą roślinom pustynnym nie tylko jako ochrona przed utratą wody, ale także jako zabezpieczenie przed roślinożercami. Przechodzące zwierzęta omijają je, ponieważ wydaje im się, że rośliny te są martwe. Aby odstraszyć roślinożerców, rośliny wykorzystują również inny sposób – wytwarzają różne toksyny.
Kolce i igły są innym skutecznym sposobem w walce z roślinożerców. Niektóre rośliny z Peru i Argentyny posiadają kolce dookoła pnia, a afrykańska akacja ma ostre kolce na wszystkich gałęziach.
Najlepiej znanymi roślinami pustyń są kaktusy. Należą one do rodziny kaktusowatych i są związane prawie wyłącznie z terenami Nowego Świata. Za sprawą człowieka występują one też w Europie i Australii.

DZIWNE ROŚLINY

Do dziwnych roślin pustyń południa Afryki należą „pustynne kamienie”, czyli przedstawiciele rodzaju Lithops, który obejmuje 50 gatunków. Rośliny te wyglądają jak kamienie, co upodabnia je do kamienistego otoczenia, w którym żyją. Mogą one przetrwać temperaturę sięgającą nawet 120 Cº.
W południowej Afryce występuje także Welwiczia. Roślina ta wygląda jak leżący na pustynnym podłożu stos glonów. Należy ona do najbardziej długowiecznych roślin na Ziemi (może żyć nawet 2000 lat) i jest przedstawicielem nagonasiennych.
Olbrzymi kaktus saguaro jest charakterystyczną rośliną stanu Arizona i aby móc ją chronić utworzono Saguaro National Park. Saguaro ma 15 m wysokości i może mieć masę 8 ton. Jej rozległy system korzeni jest siecią, która rozchodzi się dookoła rośliny pod powierzchnią gleby nawet na odległość 30 metrów. W czasie ulewy może za pomocą korzeni pobrać aż 757 litrów wody.