InfoRadar
Мазмұны
Табиғат тірі организмдердің тіршілік етудің ең қатал жағдайларына бейімделу қабілетімен үнемі таңғалдырады. Өсімдіктер кез келген вегетация мүмкін емес болып көрінетін жерлерді игере отырып, керемет өмірге төзімділікті көрсетеді. Тік жартастарда және тасты жарларда тамыр жайған ағаштар ерекше таңдану тудырады. Флораның бұл таңғажайып өкілдері әдеттегі топырақ жоқ және суға қол жеткізу шектеулі жерде тіршілік етеді. Олардың ерекше тіршілігінің жұмбағы бірегей бейімделу механизмдерінде және таулы экожүйелердің ерекшеліктерінде жатыр.
Тамыр жүйесінің ерекшеліктері
Жартас беттерінде өсетін ағаштар әдеттегіден түбегейлі ерекшеленетін мамандандырылған тамыр құрылымына ие. Мұндай өсімдіктердің тамырлары тереңге емес, негізінен көлденең бағытта дамып, жыныстың кішкене жарықтарына енеді.
Тамыр жүйесінің бейімделулері келесі ерекшеліктерді қамтиды:
- микроскопиялық жарылымдарға енуге және оларды біртіндеп кеңейтуге қабілет;
- минералдарды баяу ерітетін органикалық қышқылдарды бөліп шығару;
- ылғалды максималды жинау үшін беткі өсінділердің тығыз торын қалыптастыру;
- таштан қоректік заттарды алуға көмектесетін саңырауқұлақтармен симбиоз;
- жоғарылатылған ұстамдылығы бар қалыңдатылған тамыр түктері.
Жартас ағаштарының тамыр жүйелері жел жүктемелері жағдайында сенімді бекітуді қамтамасыз ете отырып, зәкір тәрізді жұмыс істейді. Кейбір қарағай түрлері ені бірнеше миллиметрге тең жарықтарда тамыр жаюға қабілетті. Тамырлардың біртіндеп өсуі жынысты уақыт өте келе ұсақ фрагменттерге жаратын механикалық қысым туғызады.
Қоректік заттар көздері
Бірінші қараған жартастар органикадан айырылған мүлдем жоңышқа ортаны білдіреді. Дегенмен ағаштар қажетті элементтерді ең күтпеген көздерден алуды үйренді.
Өсімдіктер қоректенуді бірнеше механизмдерге арқасында алады:
- Тамыр бөліп шығарулардың әсерінен тау жыныстарының ыдырауы біртіндеп минералдарды босатады. Органикалық қышқылдар тастың кристалдық торын бұзып, калийді, кальцийді, магнийді және басқа элементтерді қолжетімді етеді. Үдеріс өте баяу жүреді, бірақ ондаған жылдар бойы қоректік заттардың жеткілікті мөлшері жинақталады. Жартас беттерін бірінші мекендейтін қыналар мен мүктер кейінгі колонизаторлар үшін органиканың жіңішке қабатын жасайды.
- Жарықтарда органикалық материалдың жинақталуы желмен тасымалданатын шаң, жәндіктер қалдықтары және құс тезегі есебінен жүреді. Шіріндінің бұл қарапайым қоры жас өсімдіктер үшін өмірлік маңызды субстратқа айналады. Мұндай табиғи қалталарға түскен тұқымдар өнуге арналған бастапқы қоректенуді алады. Уақыт өте келе өзі ағаштың түскен қылқаны немесе жапырақтары микротопырақты қосымша органикамен байытады.
- Микоризалық саңырауқұлақтармен симбиотикалық қатынастар жартас ағаштарының қоректену тиімділігін күрт жоғарылатады. Саңырауқұлақ гифтары тамырлардан тереңірек және кеңірек енеді, сіңіру ауданын жүздеген есе арттырады. Серіктестер ресурстармен алмасады — өсімдік саңырауқұлаққа көмірсулармен қамтамасыз етіп, оның орнына минералдар мен су алады. Қарағайдың кейбір түрлері микоризасыз экстремалды жағдайларда тіршілік ете алмайды.
Тапшы ресурстарды тиімді пайдалану жартас ағаштарына басқа түрлер тозудан өлетін жерде тіршілік әрекетін қолдауға мүмкіндік береді.
Тапшылық жағдайларында сумен қамтамасыз ету
Әдеттегі топырақтың болмауы ылғалды жинақтау мүмкін еместігін білдіреді, бұл өсімдіктер үшін елеулі проблемаларды туғызады. Жартас ағаштары құнды суды жинау және сақтау үшін көптеген стратегияларды өңдеп шығарды.
Ылғалмен қамтамасыз етудің негізгі тәсілдері мынадай әдістерді қамтиды:
- мамандандырылған жапырақтар арқылы тұмандар мен таңғы шықтан конденсатты жинау;
- кейіннен тамырларға бағыттаумен тармақталған бұтақтармен жаңбыр суын ұстау;
- ауадан конденсацияланатын терең жарықтардан ылғалды алу;
- жапырақтар ауданын азайту немесе олардың балауыз жабыны арқылы транспирацияны төмендету;
- құрғақшылық кезінде минималды тұтынумен тыныштық күйіне түсу қабілеті.
Көптеген қылқан тұқымдылар буланудан кедергі жасайтын қалың кутикуласы бар қылқандарға ие. Жартас ағаштарының ергежейлі формалары генетикалық ерекшелік емес, суға стресске бейімделу нәтижесі болып табылады. Тамырлар микрожарықтардағы капиллярлық эффектті белсенді пайдаланып, құрғақ болып көрінетін таштан да суды тартады.
Бекіту және өсу үдерісі
Жалаң жартастарды мекендеу тұқымдардың қолайлы микромекендеу орындарына түсуінен басталады. Сәтті өну сирек сәйкес келетін көптеген факторлардың үйлесуін талап етеді.
Жартас бетін игеру кезеңдері келесідей жүреді:
- Тұқымдар желмен, құстармен немесе су ағындарымен тасымалданады және жарылымдарға шөгеді. Көпшілігі ылғал жетіспеушілігінен өледі немесе желмен ұшырылады, бірақ жекелеген даналар қолайлы жағдайларды табады. Өну тек органиканың кем дегенде минималды мөлшері және тікелей күннен қорғау болған кезде ғана мүмкін. Көктемгі еріген сулар немесе мол жаңбырлар жас өсімдіктердің тамыр жаюына арналған мүмкіндіктердің уақытша терезесін жасайды.
- Өмірдің алғашқы жылдары өте маңызды — көшет құрғақ кезең басталғанға дейін тамыр жүйесін дамытуға үлгеруі керек. Жерүсті бөлігінің өсуі ресурстарды тамырларға инвестициялау қажеттілігіне байланысты баяулатылған. Жас ағаш тамырлар жеткілікті жарықтар көлемін игермей, ондаған жылдар ергежейлі күйде қалуы мүмкін. Осы кезеңде тіршілікте қалу өте төмен, бұл жартас ағаштарының сирек кездесуін түсіндіреді.
- Жетілуге жеткен даналар баяулатылған метаболизмді және баяу өсуді көрсетеді. Кейбір жартас қарағайларының жылдық сақиналары соншалықты тар, оларды микроскоп астында ажырату қиын. Бірнеше ғасырлық ағаштар тек 20-30 сантиметрлік діңгейлі діңкке ие болуы мүмкін. Мұндай стратегия ресурстарды үнемдеуге және кезеңдік стрестерді сыни зақымдаулардан өтуге мүмкіндік береді.
Жартас ағаштары тұрақты жел әсеріне және қоректенудің біркелкі емес таралуына байланысты жиі біртүрлі иілген формаларды алады.
Жартас ағаштарының мысалдары
Планетаның әртүрлі климаттық аймақтарында тасты субстраттарды колонизациялауға мамандандырылған түрлер кездеседі. Әрбір өңір экстремалды жағдайларда тіршілік етудің өз чемпиондарымен мақтана алады.
Жартас флорасының ең танымал өкілдері:
- Йосемити гранит күмбездерінде өсетін Калифорния таулардағы Джеффри қарағайы;
- Аппалачи жарларына ілінетін виргиниялық арша;
- ең ежелгі тірі организмдердің бірі саналатын аралық тіктікеніш қарағайы;
- таулы жоталардың тасты беткейлерін игерген сібір балқарағайы;
- Еуропа әктас жарларында кездесетін жидек жусаны.
Невада таулардағы тіктікеніш қарағайлары топырақ іс жүзінде жоқ жағдайларда өсіп, 5000 жылдан асатын жасқа жетеді. Олардың ұзақ өмір сүрудің құпиясы қоректенудің тапшылығында жатыр, бұл барлық үдерістерді баяулатады және зиянкестердің зақымдауын болдырмайды. Аршалар қуатты зәкір тамырларына арқасында дерлік тік беттерде өсуге қабілетті.
Экологиялық маңызы
Жартастардағы ағаштар аз санына қарамастан таулы экожүйелерді қалыптастыруда маңызды рөл атқарады. Олар топырақ түзілу үдерістерін іске қосады және басқа организмдер үшін жағдайлар жасайды.
Жартас ағаштарының қоршаған ортаға әсері бірнеше аспектілерде көрінеді:
- Тамырлармен жыныстың механикалық бұзылуы ыдырауды және алғашқы топырақтардың түзілуін жеделдетеді. Тамыр арналарының жыл сайынғы кеңеюі су ене алатын жарықтар жасайды, қыста қатып, тасты қосымша жарады. Ғасырлар бойы ағаш астында органикамен араласқан минералды субстраттың қабаты жинақталады. Бұл үдеріс аз бейімделген өсімдік түрлерін мекендеуге арналған жағдайларды дайындайды.
- Діңгей мен бұтақтар айналасында микроклиматты жасау басқа организмдерді экстремалды температуралардан және кептіретін желдерден қорғайды. Қылқан көлеңкесі тас бетінен ылғал буланудың төмендетіп, мүктер мен қыналардың белсендірек өсуіне мүмкіндік береді. Опал шөптер мен бұталар тамыр жая алатын құнарлылық аралшаларын қалыптастырады. Біртіндеп пионерлік ағаш айналасында бірнеше ондаған түрден тұратын қоғамдастық қалыптасады.
- Жануарларға баспана мен азық беру жартас мекендеу орындарының биоалуантүрлілігін кеңейтеді. Құстар бұтақтарда ұя салады, жәндіктер қабықты мекендейді, кеміргіштер тұқымдармен қоректенеді. Осы организмдердің әрқайсысы заттар айналымына үлес қосып, қалыптасып жатқан экожүйені байытады. Құстардың тезегі микротопырақты ұрықтандырып, жаңа жәндіктерді тартады және органиканың ыдырауын жеделдетеді.
Ағаш-пионерлерсіз көптеген жартас массивтері сукцессиялық үдерістерді мыңжылдықтарға кешіктіре отырып, әлдеқайда ұзағырақ өліксіз қалар еді.
Өсімдіктердің тасты беттерді игеру қабілеті тірі жүйелердің таңғажайып пластикалығын және эволюциялық бейімделулердің күшін көрсетеді. Жартас ағаshtары тіршілік ең қолайсыз жағдайларда да жол тауып, өлі жынысты тірі экожүйеге түрлендіретінінің шабыттандырушы мысалы болып табылады. Олардың тіршілік ету механизмдерін зерттеу организмдердің стресстік факторларға төзімділігінің іргелі принциптерін түсінуге көмектеседі, бұл деградацияланған ландшафттарды қалпына келтіруде және климат өзгерістеріне төзімді мәдени өсімдіктердің сорттарын жасауда қолдану таба алады.
