Какие есть растения в арктике: Растения Российской Арктики — Арктик-фонд

Природа арктических островов — справочник для студентов и школьников

Представители животного мира островной части Арктики

Растения, произрастающие в данной территории

Какая опасность грозит Арктики

Представители животного мира островной части Арктики

Несмотря на суровый климат даже в Арктике можно встретить около 20 различных видов животных. Выживать в таких непростых условиях очень сложно. Главным преимуществом арктических животных является способность сливаться с окружающим ландшафтом. Но это не единственная их особенность. Выжить во время лютого холода животным Арктики помогает большое количество подкожного жира. Именно это позволяет выработать больше тепла, а значит не замерзнуть во время снежных бурь и низких температур.

Наверно, самым ярким представителем животного мира Арктики можно считать белого медведя. Это уникальное животное имеющее огромное тело, но при этом обладающее просто удивительной проворностью в воде. Весь секрет в том, что на подушечках лап у медведя имеются специальные перепонки. Он не боится холода благодаря густому и плотному меху. Белый медведь имеет большие лапы с острыми когтями, что очень помогает ему передвигаться и по снегу, и по льдинам. О том насколько опасен этот хищник можно судить по размерам данного животного. Некоторые особи имеют вес до 500 кг, а длина тела может достигать от 2,5 до 3 метров. Чтобы иметь энергию для выработки тепла медведю нужно хорошо питаться. Главным блюдом белого медведя являются тюлени, а иногда даже моржи. Большинство белых медведей производят потомство на острове Врангеля, именно там было обнаружено около 400 берлог. Этих хищников также можно встретить в некоторых районах Чукотки, на Новой Земле и некоторых других территориях.

Еще одним представителем хищного мира Арктики и не менее опасным чем белый медведь является росомаха. Этот хищник опасен не только для животных, но и для людей. Однако главным лакомством росомахи являются лемминги, благо популяция этих животных в этом регионе огромная.

Говоря о хищниках нужно упомянуть писца и полярного волка. Писец больше одиночное животное, тогда как волки живут стаями, которые нередко насчитывают до 9 особей. Чаще их пищей становятся мелкие животные, но наступая стаей волки могут напасть на оленя и овцебыка.

Что касается писца, то он привлекает внимание своим белоснежным мехом. Но встречаются особи, у которых мех имеет серебристо-серую, а порой даже черную окраску. Чтобы выжить во время суровой зимы, писец строит себе снежные норы, в которых имеется много входов, выходов и туннелей. В отличие от остальных хищников песец помимо мяса, также питается ягодами, водорослями и травой.

В Арктике очень много северных оленей. Только в Ямало-Ненецком автономном округе их насчитывается около 665 тыс. особей. Жители разводят их не только для пищи, но и для передвижения.

Также в Арктике обитает большое количество всевозможных представителей семейства ластоногих. К ним относятся моржи, тюлени, морские леопарды и котики. Неповоротливые на суше и очень подвижные в воде. Вдыхая большой объем воздуха, они могут находиться под водой до 10 минут. Питаются они в основном ракообразными и моллюсками. Среди ластоногих встречаются порой очень необычные особи. Например, морской слон имеет такое название благодаря вздутию на голове, которое очень похоже на маленький хобот. Они издают очень громкие звуки, напоминающие или рык льва, или рев быка. Это очень большое животное имеющее массу до 3000 кг. Имея клыки, морские слоны могут наносить сопернику очень серьезные раны. Моржи почти ничем не уступают морским слонам. Они тоже имеют очень большую массу (около 1500 кг) и являются грозными соперниками. При этом они с готовностью приходят на помощь своим сородичам. Более миролюбивые представители семейства ластоногих — это тюлени. Они прекрасные пловцы и не замерзают в ледяной воде благодаря подкожному жиру и непромокаемому меху. Эти животные проживают на огромной территории Арктики, а также встречаются в Атлантическом и даже Тихом океане.

Арктика также является домом для множества береговых птиц. Самыми яркими представителями этого класса являются чайки-моевки, бакланы, толстоклювые кайры, чистильщики и бургомистры. Здесь живет полярная сова, для которой пищей может стать даже детеныш песца и всевозможные грызуны. Помимо их в летний период в Арктике гнездятся около 280 тыс. видов птиц. После произведения потомства большинство птиц разлетается по всему земному шару. Островная Арктика является средой обитания одной из самых редких птиц – белого журавля. Также в этих местах выводят свое потомство белые гуси.

Нельзя не упомянуть о нескольких видах китообразных. Самый крупный морской хищник, это касатка. Любимым её лакомством является полярный дельфин. В морях Арктики также можно встретить нарвала и гренландского кита.

Растения, произрастающие в данной территории

Казалось бы, при таких низких температурах, как зимой в Арктике, не может выжить ни одно растение. Там постоянно дуют холодные ветра, и температура может опускаться до – 60 градусов. Но это не мешает некоторым видам растений не только расти, но и приносить плоды. Здесь встречаются растения, которые не растут больше не в какой климатической зоне. В отличие от других регионов, растительность Арктики покрывает ее лишь на 65%, а все остальное представляет собой арктическую пустыню. Можно сказать, что растительный мир здесь очень скудный, он насчитывает не более 350 видов растений. В основном это всевозможные мхи и лишайники, а также ползучие кустарники. Только на чукотском побережье, в месте, которое имеет название Чаунская губа, можно встретить большие заросли морской капусты. Большое количество этих водорослей в данном регионе можно назвать аномалией.

Растительный мир Арктики включает в себя также некоторые виды цветов. Здесь растут полярный мак, лютики и некоторые другие цветы. Также среди арктического холода встречаются немногие виды деревьев. В этих местах не встретишь вековых дубов, чаще это карликовые березы и ива. Главным лакомством северных оленей является ягель, который растет здесь в большом количестве.

В Арктике есть растения, которые могут употреблять в пищу даже люди. Например, некоторые виды ягод, среди которых находится арктическая морошка. Также встречаются некоторые виды грибов.

В основном в этом регионе почти не встречаются однолетние растения, потому что они не успевают ни вырасти, ни тем более дать потомство. Многолетние растения приспособились и в основном успевают за короткий срок пройти весь свой жизненный цикл. Во время короткого арктического лета можно сказать, что пустыня расцветает. Окраска многих растений становится насыщенной и радует глаз разнообразной палитрой всевозможных оттенков. Это происходит под воздействием ультрафиолетового солнечного излучения, которое влияет на пигментацию растений.

Какая опасность грозит Арктики

Можно сказать, что главной угрозой для этого региона является деятельность человека. Помимо браконьеров, которые уничтожают огромное количество редких животных, птиц и рыб, урон наносят предприятия, добывающие полезные ископаемые. В погоне за прибылью безжалостно осушаются болота, разрушается ландшафт и загрязняется окружающая среда.

Проблемы вызывают два фактора:

— Действия промышленных предприятий, которые продолжают свою работу. Среди прочего это металлургическая отрасль, нефтегазовая и горнодобывающая. Их действия привели к тому, что в 27 районах уже безвозвратно нарушена экосистема, что негативно сказывается и на животном и на растительном мире. Почва и воздух катастрофически загрязнены.

— Проблема с утилизацией промышленных отходов. В арктических морях находится большое количество отработанного ядерного топлива, которым заправляли ядерные подводные лодки. И эти отходы продолжают накапливаться и приносить вред представителям подводного мира.

Людям давно необходимо понять, что они не одни на планете и без растительного и животного мира человечество обречено. Арктика богата природными ресурсами, но, если не остановить зверское уничтожение этого богатства, это приведет к экологической катастрофе и негативно скажется на жизни людей во всем мире. Экологи не напрасно бьют тревогу, их призывы вполне обоснованы. Уже ситуация критическая, но может настать время, когда уже ничего нельзя будет исправить.

Смотрите также:

Животный мир Северной Америки

Растительный и животный мир Австралии

Биоразнообразие там, где чисто: посчитаны животные и растения в Арктике | ЭКОЛОГИЯ

В этом году сразу в трех регионах России, включая Красноярский край, а точнее самую северную его часть, прошло большое исследование биоразнообразия. Ученые Сибирского отделения Российской академии наук подсчитали представителей флоры и фауны близ промышленных предприятий. Таким образом, объясняют специалисты, можно наверняка понять, насколько экосистема восприимчива к загрязнениям. А главный вопрос, на который отвечает исследование, звучит так: что можно сделать, чтобы снизить негативное влияние деятельности человека на природу?

Продолжение большой работы

Изучение биоразнообразия совместно с СО РАН организовала компания «Норникель». Ученые работали во всех регионах, где ГМК ведет свою деятельность: Красноярский край, Мурманская область, Забайкальский край. В общей сложности было пройдено больше 71 тыс. кв. км, и подобного по масштабам исследования не проводилось с советских времен. Специалисты разного профиля, используя современные методики, определяли границы влияния промышленных предприятий на природу, а конкретно на животных, птиц, растения и грибы.

Специалисты разного профиля, используя современные методики, определяли границы влияния промышленных предприятий на природу, а конкретно на животных, птиц, растения и грибы. Фото: Норникель

По словам вице-президента горно-металлургической компании по федеральным и региональным программам Андрея Грачева, выбор на исследование именно биоразнообразия пал неслучайно: это ключевое понятие в вопросе природоохраны и довольно конкретный индикатор состояния окружающей среды.

«Почему биоразнообразие? Да потому, что оно есть там, где есть чистая вода, чистая почва, чистый воздух. Сохранение и изучение биоразнообразия для нас – один из основных принципов. Надо сказать, что нас никто к этому не принуждает, это наша воля. Мы пришли к выводу, что для того, чтобы вести хозяйственную деятельность в Арктической зоне РФ, мало отраслевой науки – сюда должна быть подключена наука фундаментальная», — отметил Грачев.

При этом данное исследование далеко не первое для компании. Начиная с 2020 года, она организовала совместно с 14-ю институтами СО РАН две Большие норильские экспедиции для изучения состояния водоемов, почв и растений, всесторонне поддержала экспедицию Фонда полярных исследований Артура Чилингарова, а также провела этноэкспертизу, по итогам которой сформировалась программа по поддержке КМНС. Кроме того, в 2022 году металлургический гигант заключил два соглашения с Министерством природных ресурсов и экологии России, которые также касаются сохранения биоразнообразия. По одному из них компания оказывает содействие в учете и восстановлении численности белого медведя, по второму – участвует в мероприятиях по сохранению популяции кречета – самого крупного представителя семейства соколиных.

Биоразнообразие на севере края

Из более чем 70 тыс. кв. км изученной в ходе исследования территории более 30 тыс. пришлось на Норильский промышленный район. Состояние биоразнообразия оценивалось в разных зонах. Прежде всего, непосредственно вблизи предприятий – это санитарно-защитная зона с максимальным уровнем промышленного воздействия на окружающую среду. За ней находится территория со средним уровнем влияния, а далее – так называемый фон или зона, не затронутая деятельностью производственных объектов. 

Из более чем 70 тыс. кв. км изученной в ходе исследования территории более 30 тыс. пришлось на Норильский промышленный район. Фото: Норникель

На презентации итогов исследований, которая 12 декабря состоялась в Общественной палате России, руководитель научной группы, член-корреспондент РАН Виктор Глупов рассказал, что биоразнообразие минимально именно в санитарно-защитных зонах. С одной стороны, это логично и ожидаемо, с другой – ученые предполагали, что установленные границы наиболее негативного воздействия на практике окажутся шире. Однако опасения не подтвердились.

«Для меня это стало полной неожиданностью, поскольку я считал, что производство намного сильнее будет действовать на всю экосистему. Именно санитарно-защитные зоны определяют ту высокую степень воздействия, и установлены они в большинстве своем правильно», — сказал Виктор Глупов.

По словам ученого, за пределами этих зон системы хорошо адаптируются, и биоразнообразие начинает выравниваться. При этом некоторые виды активнее обитают в зоне со средним уровнем влияния промобъектов, но есть и такие представители, которые селятся исключительно в максимально удаленных от предприятий местах. В то же время птицы обитают фрагментарно: где-то их больше, где-то меньше, но это не определяется той или иной зоной, расселение более хаотичное. А вот на примере зайца можно четко увидеть, где загрязнение сокращается, и природа вступает в свои права – он легко селится там, где есть минимальная кормовая база в виде растительности.

Влияет на представителей флоры и фауны не только загрязнение и выбросы, но и наличие инфраструктуры – дорог, зданий, шахт, заводов и т.д., а также громкие звуки. В случае Норильского промышленного района территория, где эти факторы наиболее ощутимы, а биоразнообразие минимально – это примерно 5-10 км в радиусе основных добывающих и производственных предприятий. Если говорить про энергетический дивизион, то тут зона максимального воздействия на окружающую среду составила 1 км, а уже на расстоянии 2-5 км биоразнообразие начинает увеличиваться.

«Когда ученые занимаются подобными по важности и по масштабам исследованиями по сохранению биоразнообразия, при этом деньги на эти научные исследования выделяют крупные корпорации – для меня это идеальная картина мира. Именно так и должно быть, и хорошо, что мы наблюдаем такой пример. Не менее важно то, что результаты этих исследований представлены широкой общественности», — прокомментировала председатель комиссии по экологии и охране окружающей среды Общественной палаты РФ Елена Шаройкина.

Негативное влияние будет снижаться

Комментируя возможные дальнейшие действия ГМК, которые могли бы привести к снижению негативного влияния на природу в радиусе ключевых промышленных объектов, Виктор Глупов отметил, что самым эффективным будет повышение экологической безопасности производств. В качестве примера он привел уже реализуемый проект компании – Серную программу. Она позволит сократить выбросы диоксида серы в Норильске на 90%, что в свою очередь скажется на состоянии живой природы вокруг.

Презентации итогов исследований состоялась в Общественной палате России. Фото: Норникель

«Если мы хотим увеличить биоразнообразие в санитарно-защитных зонах, необходимо кардинально менять систему производств. Как раз этим и занимается компания в Норильске. Но это касается практически всех крупных предприятий в России – если они меняют производственный цикл, то биоразнообразие растет», — подчеркнул ученый.

Как сообщил вице-президент ГМК по экологии и промышленной безопасности Станислав Селезнев, снижение негативного воздействия на природу – одна из ключевых целей компании. При этом научные исследования помогают не только установить степень влияния производств, но и верно определить вектор дальнейших действий для улучшения экологической ситуации.

«Мы очень осторожно смотрим на то, что нужно делать по результатам проделанной научной работы. Во-первых, подобные исследования должны длиться не один год. Во-вторых, нельзя просто так после подсчета завозить на местность недостающих животных. Мы за очень аккуратное вмешательство в природу. Для начала нужно максимально снизить, а желательно совсем прекратить негативное воздействие на окружающую среду, и тогда она сама расцветет. В любом случаем мы продолжим очень комплексно над этим работать, вплоть до изучения бактерий», — рассказал Селезнев.

«Это исследование нужно не чисто для науки, хотя это тоже важно, но и для принятия решений, чтобы компания и управляющие структуры действовали грамотно, основываясь на научных данных, — подвел итог советник руководителя Росприроднадзора Амирхан Амирханов. — То, что компания предлагает и предполагает сделать, и то, что уже было сделано на сегодняшний день, — это большой шаг вперед. Мы поддерживаем те решения, которые предлагаются компанией совместно с Академией наук».

Биоразнообразие Арктики, Сохранение арктической флоры и фауны (CAFF)

РАСТЕНИЯ (Глава 9)

Ведущие авторы : Фред Дж.А. Дэниелс, Линн Гиллеспи и Мишель Пулин

Соавторы : Ольга М. Афонина, Ингер Греве Алсос, Мора Аронссон, Хельга Бюльтманн, Стефани Икерт-Бонд, Надя А. Константинова, Конни Лавджой, Генри Вэре и Кристин Бакке Вестергаард

7

7

РЕЗЮМЕ

Фото: Эрик Томсен

На основе опубликованной научной литературы сделан обзор разнообразия растений Арктики. Растения делятся на три основные группы по существенным различиям в анатомии, морфологии и размножении. Это сосудистые растения, мохообразные (мхи и печеночники) и водоросли (микро- и макроводоросли). В целом эти три группы растений обладают способностью к фотосинтезу. Как первичные производители они играют ключевую роль в окружающей среде, поскольку фотосинтез обеспечивает ресурсы для всех других организмов. Сосудистые растения и мохообразные (вместе с лишайниками — лишайниками) являются основными структурными компонентами наземной растительности и экосистем, тогда как водоросли более многочисленны в пресноводных и морских экосистемах.

Наши знания о таксономическом разнообразии этих трех основных групп очень неравномерны. Хотя серьезные пробелы в знаниях все еще существуют, наше понимание разнообразия сосудистых растений в Арктике недавно значительно улучшилось благодаря публикации Аннотированного контрольного списка сосудистых растений панарктической флоры (PAF) (Elven 2011), являющегося результатом многолетних кропотливых исследований таксономисты, связанные с проектом «Панарктическая флора». Арктическая бриофлора относительно хорошо известна, но контрольный список циркумполярных арктических мхов и печеночников еще не завершен. Сведения о таксономическом разнообразии водорослей циркумполярной Арктики пока весьма фрагментарны. Были проведены предварительные оценки биоразнообразия арктических морских водорослей, но еще не предпринималось попыток обобщить знания о разнообразии арктических пресноводных водорослей. Знания о биоразнообразии наземных водорослей в Арктике также весьма фрагментарны.

 

На берегах Колымы ивы теперь растут намного быстрее. Так же и на летних пастбищах вдоль Северного Ледовитого океана тундры ив больше и больше. На реке Сухарной кусты ивы значительно крупнее. Оленеводы чукотской общины Нутендли, северо-восточная Саха-Якутия, Сибирь; Mustonen 2007

 

Основными трудностями при оценке биологического разнообразия на подродовом уровне являются различия, существующие в концепции таксономических видов и классификации между арктическими странами. Более того, современные концепции видов, основанные на традиционных морфологических оценках, оспариваются последними молекулярно-филогенетическими анализами, которые иногда противоречат традиционной классификации.

Флора сосудистых растений Арктики относительно бедна. Известно примерно 2218 видов сосудистых растений (включая подвиды, апомиктические агрегаты и некоторые собирательные виды). Это менее 1% известных видов сосудистых растений в мире (около 0,85%, исходя из предполагаемого общего количества видов в 260 000; Raven et al. 2005). Арктические сосудистые растения относятся к 430 родам и 91 семейству, почти все относятся к цветковым растениям (покрытосеменным). Голосеменные редки, а видовое разнообразие по родам и семействам невелико. Богатые видами семейства, насчитывающие более 100 видов, включают Asteraceae (семейство составных), Poaceae (семейство злаков), Cyperaceae (семейство осоковых), Brassicaceae (семейство горчичных), Rosaceae (семейство розовых), Fabaceae (семейство гороховых), Ranunculaceae (семейство лютиковых). ) и Caryophyllaceae (семейство розовых). Широко представлены роды Carex (осока), Salix (ива), Oxytropis (окситропа) и Potentilla (лапчатка), каждый из которых насчитывает более 50 видов. Большинство арктических видов имеют циркумполярное распространение.

Территория Арктики делится на 21 флористическую провинцию и пять подзон. Они сильно различаются по видовому богатству и составу. Наблюдается выраженный рост численности видов от самой северной высокоарктической подзоны А (102 вида) к самой южной низкоарктической подзоне Е (2180 видов). Сравнение количества видов по флористическим провинциям показало диапазон от примерно 200 видов для довольно сильно покрытой льдом и северной флористической провинции Земля Элсмир-Северная Гренландия до более 800 видов для берингийского периода на западе Аляски.

Эндемизм хорошо развит. Сто шесть видов (и подвидов), или около 5% арктической флоры сосудистых растений, являются эндемиками Арктики. Роды Papaver (мак), Puccinellia (солончак, гусиная трава), Oxytropis, Potentilla и Draba (драба, березняк) особенно богаты эндемичными видами, и почти все эндемичные виды являются разнотравьем и травами, тогда как есть нет эндемичных древесных пород. Хотя абсолютное число арктических эндемичных видов увеличивается с севера на юг, т. е. от высокой Арктики к нижней Арктике, относительный процент эндемичных видов уменьшается.

Относительно богаты арктическими эндемичными видами флоры северных флористических провинций Земля Элсмир — Северная Гренландия, Шпицберген — Земля Франца-Иосифа и остров Врангеля. Десять арктических эндемичных видов ограничены островом Врангеля и подчеркивают точечный характер этого высокогорного арктического острова. Двадцать арктических эндемичных видов очень редки и, возможно, находятся под угрозой исчезновения. Уровни полиплоидии1 (аллополиплоидии) высоки у арктических растений.

Пограничные виды – это прежде всего неарктические виды, достигающие самой южной границы Арктики (подзона E). Таксономически это довольно разнообразная группа из 136 видов сосудистых растений в 91 род и 45 семейств.

Неместные виды, встречающиеся в Арктике в виде устойчивых стабилизированных интродукций, составляют 5% флоры (101 вид). Кроме того, существует 89 видов, произрастающих в Арктике, которые также встречаются в качестве стабилизированных интродукций в других частях Арктики. Кроме того, более 205 неместных видов были зарегистрированы в Арктике только как случайные интродукции, которые не сохраняются. Неаборигенные виды в основном встречаются в населенных пунктах и ​​городах и вокруг них, особенно в климатически благоприятных частях Евро-Сибирской Арктики.

Известно, что за последние 250 лет ни один из видов сосудистых растений, преимущественно арктических, не исчез из-за деятельности человека. В Арктике нет видов, которые считаются серьезно инвазивными, но некоторые из них рискуют стать таковыми в связи с ростом трафика людей в сочетании с изменением климата. Арктическая флора считается таксономически, экологически, биологически и генетически целостным и самобытным комплексом молодых и динамичных видов, занимающих обширную природную территорию, характеризующуюся холодным климатом. Существующая арктическая растительность демонстрирует изменения, связанные с изменением климата, такие как озеленение, рост кустарников и флористические изменения.

Местные растения всегда играли важную роль в жизни и культуре коренных народов Арктики. Наиболее полезные растения имеют местные названия, включая не только сосудистые растения, но и мохообразные и водоросли.

Существует около 900 видов арктических мохообразных (мхов и печеночников). Типы распределения аналогичны тем, которые наблюдаются для сосудистых растений. Арктический эндемизм не распространен среди видов мохообразных, но многие широко распространенные в Арктике виды демонстрируют значительную морфологическую пластичность, представляя подвиды, варианты или формы. Бриофлора в целом достаточно однородна. Почти 80% видов имеют циркумбореальное распространение. На довольно стабильных, влажных или влажных участках мохообразные вносят существенный вклад в биомассу растительности, и они вносят значительный вклад в видовое богатство многих типов растительности в других местообитаниях. Очень немногие типы растительности в Арктике встречаются без мохообразных, а одиночные побеги встречаются почти повсеместно, особенно в высоких широтах Арктики. Экосистемная функция мохообразных изучена слабо, а бриофлоры ряда арктических регионов еще недостаточно изучены. Наиболее богатые видами семейства включают Bryaceae (семейство моховых), Dicranaceae (семейство вилочниковых), Amblystegiaceae (семейство перистых мхов), Pottiaceae (семейство моховых), Grimmiaceae (семейство Grimmia), Sphagnaceae (семейство болотных мхов), Hypnaceae (семейство перистых мхов), Mniaceae (тимьяновые). -семейство моховых), Brachytheciaceae (семейство перистых мхов), Polytrichaceae (семейство волосяных мхов) и Splachnaceae (семейство навозных мхов), которые в совокупности составляют 70% всей флоры мхов. Bryum (мох Bryum), Sphagnum (болотный мох), Pohlia (кивающий мох) и Dicranum (вилочный мох) являются одними из самых богатых видами родов. Семейства печеночников, богатых видами, включают лиственные печеночники Scapaniaceae (семейство мускусных), Jungermanniaceae (семейство мускусных), Gymnomitriaceae (семейство морознолистных), Cephaloziaceae (семейство щипцов) и Cephaloziellaceae (семейство тресковых), выдающиеся роды. Использование мохообразных коренными жителями весьма ограничено. Известных исчезающих видов мохообразных нет.

Водоросли вездесущи, экологически важны и составляют первый слой морских и пресноводных пищевых сетей. Они встречаются либо свободно плавающими в верхних слоях воды (пелагические), либо связанными с морским льдом (симпагические), либо прикрепленными к донному субстрату (бентические). Phaeophyta (бурые водоросли) имеют размер от менее 2 мкм до более 100 м в длину у гигантских водорослей. Пелагические водоросли, известные как фитопланктон, и водоросли морского льда представляют собой автотрофные одноклеточные эукариоты размером от 0,2 до 200 мкм. Бентосные водоросли в основном относятся к морским макроводорослям, характерным для прибрежных районов, но также включают микроводоросли, прикрепленные к различным субстратам вдоль побережья. Водоросли, в том числе автотрофные прокариотические цианобактерии (сине-зеленые водоросли), подразделяются на разные группы или типы в зависимости от используемой системы классификации.

В этом обзоре были выделены следующие группы: (1) Archaeplastida, включая Chlorophyta (зеленые водоросли), Streptophyta, Glaucophyta, Rhodophyta (красные водоросли), (2) Chromalveolata, включая Cryptophyta, Haptophyta, Dinophyta, Stramenopiles (включая Dictyochophyceae , Eustigmatophyceae, Pelagophyceae, Bacillariophyta (диатомовые водоросли), Phaeophyceae (бурые водоросли), Xanthophyceae, Chrysophyceae (желто-зеленые водоросли), Rhaphidophyceae), (3) Excavata (Euglenophyta), (4) Opisthokonta (Choanoflagellida), (5) Rhizaria ( Chlorarachniophyta) и (6) Cyanophyceae (сине-зеленые водоросли).

Существует консервативная оценка 4000 видов водорослей, зарегистрированных в циркумполярной Арктике, включая как пресноводные, так и морские местообитания. Видовое разнообразие микроводорослей и цианобактерий для Арктики все еще в значительной степени неизвестно, особенно в наземной и пресноводной среде, но предполагается, что оно намного ниже, чем в более теплых регионах сопоставимого размера. В арктических регионах морские диатомеи очень разнообразны и многочисленны в однолетнем морском льду, пелагических водах и донной среде. Недавние молекулярные исследования показали большое разнообразие мелкой фракции фитопланктона в полярных регионах, которая часто составляет более 50% общей биомассы и продукции фитопланктона. Только в западной части Канадской Арктики с помощью молекулярного анализа было задокументировано 10 000 видов одноклеточных видов фитопланктона, по крайней мере половина из которых, вероятно, являются автотрофными. Есть с. 200-215 таксонов водорослей (макроводорослей) в Арктике, эндемизм которых слабо развит. Серьезной проблемой, стоящей перед оценкой биоразнообразия, будет сопоставление морфологии одноклеточной водоросли с заданной последовательностью генов, что потребует разработки более эффективных стратегий отбора проб и методов культивирования этих мелких микроводорослей.

ВВЕДЕНИЕ

В этой главе о растениях рассматривается таксономическое биоразнообразие организмов, способных осуществлять фотосинтез. Они используют световую энергию для превращения углекислого газа и воды в химическую энергию в виде сахара и других органических веществ при выделении кислорода. Большинство из них фотоавтотрофы, использующие углекислый газ в качестве источника углерода.

Они включают три основные группы, основанные на различиях в анатомии, морфологии, физиологии и репродукции, а также филогенетических отношениях.

Царство Plantae области эукариотической жизни включает зеленые наземные растения. Это сосудистые растения – Tracheophyta (раздел 9.2) и мохообразные – Bryophyta (раздел 9.3). Сосудистые растения подразделяются на споровые (плауны — Lycopodiophyta и папоротники — Pteridophyta) и семенные (голосеменные с непокрытыми семенами, покрытосеменные с покрытыми семенами). Мохообразные делятся на роголистники (Anthocerophyta), печеночники (Hepatophyta) и мхи в строгом смысле (Bryophyta) (Raven et al. 2005).

Фотоавтотрофные водоросли (раздел 9.4) царства Protista включают эукариотические организмы, которые нельзя отнести к царствам Fungi, Plantae или Animalia. Зеленые водоросли (Chlorophyta) являются предками водорослей Streptophyta и, следовательно, царства Plantae, мохообразных – Bryophyta и сосудистых растений – Tracheophyta. Некоторые другие водоросли являются как автотрофными, так и гетеротрофными (Poulin et al. 2011).

Сине-зеленые водоросли принадлежат к прокариотическому домену бактерий и классифицируются как цианобактерии (Raven et al. 2005).

В качестве первичных производителей все группы играют ключевую роль в окружающей среде, поскольку фотосинтез обеспечивает ресурсы для всех других организмов. Сосудистые растения и мохообразные (вместе с лихенизированными грибами лишайники; см. Дальберг и Бюльтманн, глава 10) являются основными структурными компонентами наземной растительности и экосистем, в то время как водоросли более многочисленны в пресноводных и морских экосистемах.

Уровень знаний об арктических сосудистых растениях, мохообразных и водорослях неодинаков в разных странах, регионах и флористических провинциях, и остается много различий в таксономических взглядах ботаников на разных континентах. Представленные здесь данные следует рассматривать как предварительную оценку.

На протяжении всего манускрипта используются научные названия, поскольку для растений не существует стандартизированных общеупотребительных или народных названий, а многие виды (например, водоросли) вообще не имеют общепринятых названий. Для таксонов с общими названиями они приводятся в скобках после научных названий при первом упоминании таксона. Эти названия получены из нескольких источников (среди прочего Clapham et al. 1962, Böcher et al. 1968, Hultén 1968, Porsild & Cody 1980, Rønning 1996, Smith 2004 и Edwards 2012).

Общая площадь суши Арктики оценивается в 7,11 млн км ² , из которых 5 млн км ² покрыты растительностью; остальная часть покрыта льдом (Walker et al. 2005). Арктическая территория была и остается малонаселенной. Хотя до 1960-х годов население практически не оказывало воздействия на арктическую флору и растительность, в настоящее время воздействие человека представляет растущую угрозу в некоторых районах. Тем не менее, эти воздействия незначительны по сравнению с антропогенными воздействиями в прилегающей бореальной зоне.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Сосудистые растения

Существует большая потребность в интенсификации исследований биоразнообразия арктической флоры с упором на молекулярно-филогенетическую таксономию, классификацию растительности, мониторинг и моделирование. Координация и сотрудничество между исследователями должны быть улучшены. Исходная информация о распространении арктических видов растений, включая численность и размер популяций, необходима для точного определения видового статуса. Учитывая почти полное отсутствие данных о трендах популяций арктических видов растений, необходимо разработать программы мониторинга для сбора данных о трендах. Статус сохранения арктических видов растений можно объективно оценить только после того, как станет доступна информация о состоянии популяций и тенденциях отдельных видов и типов их растительных сообществ. Из-за своего небольшого климатического и биотического разнообразия арктические горячие точки настоятельно рекомендуются в качестве полевых арктических лабораторий для исследований, связанных с изменением климата (см. Elvebakk 2005), и для рассмотрения в качестве охраняемых территорий. В частности, настоятельно рекомендуется проводить мониторинг ареалов видов вдоль перепадов высот в арктических горах. Здесь мы можем ожидать, прежде всего, реакции видов на потепление климата из-за относительно крутого градиента климата (например, Elvebakk 2005, Schwarzenbach 2006, Pauli et al. 2007, Jedrzejek et al. 2012).

Мохообразные

Предполагаемое количество видов флоры бриофитов Арктики является умеренным (ок. 900) по сравнению с лишайниками (ок. 1750) и сосудистыми растениями (ок. 2218). Но вполне вероятно, что это число значительно увеличится в ходе будущих исследований. Арктический эндемизм выражен слабо и проявляется в основном на внутривидовом уровне. Арктическая бриофлора достаточно однородна. Почти 80% видов имеют широкое циркумбореальное и циркумполярное распространение. На довольно стабильных, влажных участках они вносят большой вклад в биомассу растительности, а также вносят вклад в видовое богатство многих типов растительности в других местообитаниях. Их экосистемная функция изучена слабо, и в целом бриофлоры большинства арктических регионов изучены еще недостаточно. Более того, арктический материал в большинстве таксономических групп нуждается в ревизии с использованием современных молекулярно-филогенетических подходов (см. Konstantinova & Vilnet 2009)., Сёдерстрём и др. 2010). Сведения о местонахождениях редких и недавно описанных видов нуждаются в проверке. Известных видов, находящихся под угрозой исчезновения, нет. Использование мохообразных коренными жителями очень ограничено. Крайне необходим циркумполярный контрольный список в соответствии с едиными таксономическими концепциями и номенклатурой, который будет очень полезен для изучения растительности и экосистем, особенно для мониторинга и интерпретации изменений в условиях изменения климата.

Водоросли

Общее количество признанных видов водорослей в Арктике в настоящее время, вероятно, составляет около 4000, что составляет 10% признанных видов в мире. В мире насчитывается от 30 000 до 40 000 описанных видов водорослей, что соответствует лишь небольшой части предполагаемого числа около 400 000 видов (Poulin & Williams 2002). Общее количество видов водорослей и цианобактерий в Арктике до сих пор в значительной степени неизвестно, особенно в наземных и пресноводных средах. Что касается их огромного экологического значения для всей жизни на земле, как в море, так и на суше, настоятельно необходимы более совершенные инвентаризации и мониторинг водорослей, особенно с учетом того, что арктические регионы подвергаются и будут серьезно затронуты глобальным потеплением.

Необходимо предпринять серьезные усилия для установления полного базового уровня биоразнообразия морского и пресноводного фитопланктона, макроводорослей и микроводорослей полярного морского льда, особенно с учетом того, что эти водоросли станут частью Программы мониторинга циркумполярного биоразнообразия CAFF (CBMP). Для достижения этой цели требуется больше таксономических исследований, чтобы прояснить концепцию видов и согласовать ее в Арктике. Области таксономии и систематики следует рассматривать не только как описательные упражнения, но и как основные инструменты открытия, сохранения и управления. Будущие усилия должны быть сосредоточены, в частности, на биоразнообразии мелкоклеточных (<20 мкм) микроводорослей. Наконец, все эти исследовательские усилия должны осуществляться через международные сети, максимально используя затраты, связанные с такими панарктическими программами.

Чудеса Арктики: Крошечные растения тундры и как они выживают

Мир самых северных растений, безусловно, непрост, но в нем есть и особенности, о которых вы, возможно, не подозревали. Например, арктические экосистемы самые молодые на Земле — им всего около десяти-двенадцати тысяч лет, что намного моложе Homo sapiens! Большая часть наземной жизни в Арктике была уничтожена во время последнего оледенения, поэтому нынешние растительные сообщества смогли утвердиться только после большого таяния.

Живые системы Арктики проще, чем более умеренные. По мере путешествия от экватора к полюсам биологическое разнообразие уменьшается. Как правило, на Севере видов меньше, но их много.

«Арктические экосистемы обладают такими же изящными… сложностями, тем же диким изяществом, что и тропические экосистемы; просто подвижных частей меньше, а в плоской, открытой тундре части гораздо нагляднее, доступны и исчислимы». — Барри Лопес, «Арктические мечты»

В ответ на крупномасштабные изменения, такие как глобальное потепление, северным экосистемам не хватает устойчивости тропических систем. Кроме того, на Севере чаще наблюдаются сильные нарушения и более длительны сроки восстановления. Например, осенью 1973 г. и снова в 2003 г. ливень создал толстый слой грунтового льда, через который овцебык не мог проникнуть, чтобы получить доступ к своим ботаническим источникам пищи. Десятки тысяч овцебыков погибли.

©
Деннис Минти

Арктическая черника (Vaccinium uliginosum), инуктитут: kitgutangirnait

Не только холод

Арктика — это еще и сухая пустыня. Осадки скудны, а жидкая вода находится только в нескольких верхних дюймах почвы. Из-за холода испарение происходит очень медленно. Иногда влага на поверхности кажется обильной, но это только потому, что она никуда не исчезает, а просто замерзает каждую зиму.

©
Dennis Minty

Tasiilaq, Юго-Восточная Гренландия

Недостаточно грязи

Развитие почвы в Арктике идет медленно или вообще отсутствует. Отмершие части растений могут храниться годами. Почва тонкая, кислая, плохо дренированная и аэрируемая, с недостатком азота и фосфора. Есть участки с более высоким плодородием, например, вокруг валунов или бугров, которые немного возвышаются над остальной частью тундры. Здесь полярные совы, кречеты и егеря садятся на насест, чтобы осмотреть свое окружение, а их помет создает маленькие оазисы для растительной жизни — условно говоря, то есть.

©
Деннис Минти

Валуны служат насестами для птиц в открытой тундре и создают плодородные растущие участки. Гавань Дандас, остров Девон.

Короткий вегетационный период

В течение года все области земли получают примерно одинаковое количество часов дневного света: полгода. Но в Арктике это происходит сразу летом. Каждый день не начинается заново с первым светом. Однако солнце светит под малым углом падения и, следовательно, оказывает меньшее воздействие, чем в более низких широтах. Из-за короткого вегетационного периода на Севере жизненные циклы как растений, так и животных должны быть точно настроены, чтобы использовать преимущества условий, когда они находятся в наилучшем состоянии.

©
Dennis Minty

Горные авениры (Dryas integrifolia), Inuktitut: malikkaat

Итак, как справляются арктические растения? Давайте рассмотрим восемь распространенных адаптаций.

1. Оставайтесь на низком уровне

Летом температура воздуха может быть на восемь-девять градусов выше на уровне земли по сравнению с температурой всего на тридцать сантиметров выше из-за воздействия охлаждающего ветра и солнечной радиации. Поэтому арктические растения растут низко, чтобы воспользоваться преимуществами более высоких температур и более мягкого ветра. Нахождение на низком уровне также помогает уберечь драгоценные растущие кончики от разрушающего воздействия самых свирепых зимних ветров, которые часто обрушиваются на режущие кристаллы льда.

©
Dennis Minty

Вереск арктический (Cassiope tetragona), Inuktitut: itsutit

2. Создание подушки

Выращивание в виде кочки или подушки, как у мохового кампиона, дает и другие преимущества. Кочка может задерживать тепло, повышая температуру внутри растения на несколько градусов выше температуры наружного воздуха. Мертвые листья не опадают, а остаются на месте, тем самым увеличивая массу растения. Кочка также улавливает летящую пыль, добавляя питательные вещества и вещество на свой небольшой участок почвы. В случае мохового семпиона подушка также имеет очень глубокий стержневой корень, который помогает защитить ее от морозного пучения.

©
Dennis Minty

Кампион моховой (Silene acaulis), инуктитут: airait

3. Будь готов

Многие арктические растения являются вечнозелеными растениями, поэтому, как только свет вернется, рост может начаться заново. Даже те цветущие растения, которые не являются вечнозелеными, отращивают свои цветочные почки в конце лета, а затем перезимовывают в этом состоянии, поэтому они готовы к выращиванию, как только условия будут подходящими в следующем сезоне.

©
Деннис Минти

Crowberry, (Empetrum nigrum), инуктитут: paurngait

4.

Следите за солнцем

Некоторые цветы, такие как арктический мак и горный авен, работают как спутниковые тарелки, следуя за солнцем, во многом так же, как подсолнухи южнее. Это максимизирует сбор тепла для их репродуктивного процесса.

©
Dennis Minty

Арктический мак (Papaver sp.), Inuktitut: igutsat niqingit

5. Сделать теплицу

Ивы и горные авены известны своими пухлыми семенными коробочками, похожими на коробочки обыкновенного одуванчика. Эти паутинки работают как маленькие теплицы, концентрируя солнечный свет для созревания семян. Затем, когда придет время и семена будут готовы к рассеиванию, ветер может поднять их, как крошечные парашюты, и разнести на новую землю.

©
Dennis Minty

Ива арктическая (Salix arctica), Inuktitut: suputiit

6. Наденьте свитер

Многие растения Арктики, такие как мотылька шерстистая, покрыты пушистым покровом, который действует как свитер для захвата тепло и держите его близко к растению. Он также служит для удержания влаги, когда она доступна, и для предотвращения обезвоживания.

©
Деннис Минти

Мышница шерстистая (Pedicularis lanata), инуктитут: ugjungnaq

7. Используйте ветер

У семенных коробочек ряда прижимающихся к земле растений, таких как, например, колючая камнеломка, длинные стебли, которые, кажется, не позволяют оставаться на низком уровне. Это должно помочь с распространением семян. Их семенные коробочки торчат над утрамбованным снегом, они вибрируют на жестоких зимних ветрах и выпускают свои семена.

Затем ветер разносит их по ландшафту и даже по замерзшему морю на сотни километров, пока они не достигают какого-нибудь препятствия и не останавливаются у его основания. Если препятствие находится на морском льду, эти семена будут потеряны. Но если семена находятся на земле, когда тает снег, они могут оказаться в полосе относительного плодородия, так как ветры приносили туда семена и пыль тысячи лет.

©
Dennis Minty

Камнеломка колючая (Saxifraga tricuspidata), Inuktitut: kakillarnat

8.

Be Tasty

Ягодные растения, такие как черника, горная клюква и водяника, по-разному приспособлены для распространения семян. Заключив свои семена в сочные, сладкие шарики, они делают себя аппетитными для полевок, леммингов, лисиц, медведей, куропаток и других существ. После поедания многие семена не перевариваются и откладываются в экскрементах на некотором расстоянии от родительского растения.

©
Деннис Минти

Клюква горная (Vaccinium vitis-idaea), инуктитут: кимминаит

Где деревья?

На Севере говорят: «Если заблудился в лесу, вставай». Деревья, такие как ивы и березы, действительно растут в Арктике, но они растут больше горизонтально, чем вертикально, и выигрывают от того же прилегания к земле, что и другие арктические растения.

Однако, вопреки тому, что вы могли бы подумать, причиной этого являются не экстремальные зимние холода — на самом деле, самые низкие температуры наблюдаются в лесных районах южнее. Это не вечная мерзлота, не сильные ветры и не недостаток света (хотя все это вносит свою лепту).

Основными факторами, препятствующими вертикальному росту деревьев, являются недостаток летнего тепла и короткий вегетационный период. Все ресурсы должны быть направлены на развитие листьев, корней, цветов и семян. Осталось немного древесины для производства древесины, которая позволяет деревьям стоять прямо.

©
Dennis Minty

Карликовая береза ​​(Betula glandulosa), Inuktitut: avaalaqiat

Проблема размножения

Мы привыкли считать пчел и бабочек основными опылителями цветов, но в Арктике их мало. Вместо этого эту роль выполняют маленькие мухи. Поскольку сезон такой короткий, растения должны производить свои цветы точно в нужное время, когда присутствуют мухи, что часто составляет всего три недели. Это означает, что между цветковыми растениями существует большая конкуренция за приманку насекомых-опылителей. Исследования, проведенные в Гренландии, показывают, что горные амаранты являются явными победителями в борьбе за опылителей.

©
Dennis Minty

Заячьи колокольчики (Campanula uniflora), инуктитут: tikinnguaq

Многие цветковые растения не зависят исключительно от полового размножения посредством опыления и производства семян. Скорее, они размножаются бесполым путем через луковицы (небольшие автономные потомки растений) и корневища (подземные побеги, которые выпускают новые надземные стебли на небольшое расстояние от родительского растения). Одним из примеров является морошка, которая производит семена, но также распространяется вегетативно корневищами.

Вот почему вы часто видите арктические цветы в соцветиях. Этот тип воспроизводства может быть настолько важным, что подземная растительная масса может быть больше, чем надземная.

©
Dennis Minty

Морошка, (Rubus chamaemorphis), Inuktitut: aqpiit

Изобилие лишайников

Существует почти тысяча видов лишайников, которые растут в суровых условиях Арктики, прикрепляясь к голым камням, почве, другим растениям. , кости и даже рога карибу. Холод и ветер им не помеха.

Это симбиотические организмы, состоящие из одной части гриба и другой части фотосинтезирующей водоросли. Гриб извлекает питательные вещества из субстрата, а водоросль производит энергию. Комбо может вытягивать влагу из воздуха, когда он доступен, но также может безвредно высохнуть, когда его нет.

В целом, Арктика представляет очень небольшую проблему для лишайников. Тем не менее, они уязвимы для загрязнения атмосферы, поэтому их наличие или отсутствие является хорошим показателем качества воздуха в регионе.

©
Dennis Minty

Концентрический кольцевой лишайник (Arctoparmelia centrifuga), инуктитут: quajautit (примечание: quajautit обычно относится к лишайнику на камне, поэтому этот термин включает и другие подобные виды)

Вопреки объяснению

При изучении живых организмов , я обнаружил, что всегда есть несколько выбросов, которые просто вызывают вопрос: «Но , почему ?» Кампион арктический пузырчатый — одно из таких растений, которое, я подозреваю, было бы вполне уместно на съемках научно-фантастического фильма.

©
Dennis Minty

Кампион арктический (Silene involucrata), инуктитут: nakasuujait

Однажды меня спросили: «Почему тундра кажется таким мягким, толстым ковром?» Это особенно верно в южной части Арктики и в защищенных долинах, но в меньшей степени, когда вы путешествуете по более суровой, гравийной Высокой Арктике. Все это восходит к очень медленному разложению растительного материала, упомянутого ранее. Быстрое разложение требует тепла и влаги, которых на Севере не хватает. Итак, живая поверхность напочвенного покрова нарастает поверх отмерших и отмирающих частей растений, выросших десятилетиями и веками ранее.

На протяжении тысячелетий отмершие части растений накапливаются, образуя амортизирующий слой торфа. В конце концов торф становится достаточно глубоким, чтобы стать частью слоя вечной мерзлоты. Именно этот торф делает тундру важным естественным поглотителем углерода — одним из крупнейших в мире, — где поглощается больше углерода, чем выбрасывается в атмосферу. В то время как Арктика нагревается и вечная мерзлота тает, высвобождаемый углерод представляет собой еще один важный фактор, способствующий парниковому эффекту.

©
Dennis Minty

Карликовая береза, лишайники, багульник и водяника создают мягкий тундровый ковер.

Изменения идут

Арктика нагревается быстрее, чем где-либо еще на Земле. Мир с более умеренным климатом ползет на север, и это затрагивает растительные сообщества. Древесная растительность, такая как карликовая береза, расширяется и заменяет травы и травы, что приводит к общему сокращению числа специалистов-ботаников в Арктике.

Изменяются сезонные сроки жизненных циклов как растений, так и животных. Поскольку многие из этих циклов тесно синхронизированы, нет никаких сомнений в том, что потепление в Арктике вызовет сбои как у травоядных, так и у высших звеньев пищевой цепочки. Недавние исследования показывают, что изменения растений влияют, например, на время отела карибу, а это, в свою очередь, может повлиять на жизнь людей, зависящих от карибу.

©
Деннис Минти

Бухта Рамах, Национальный парк Торнгат-Маунтинс, Нунациавут (Лабрадор)

Итак, когда вы искатели северных приключений исследуете тундру, смотрите вниз на маленькие чудеса у ваших ног. Красота в деталях. Потратьте время, чтобы заметить это. И имейте в виду, что снимок, который вы видите, может измениться в течение следующих нескольких десятилетий или раньше.