生机勃勃的索诺兰沙漠

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  编译 林声
  向着天空高扬起“手臂”的巨人般的树形仙人掌,在空中孤独盘旋的兀鹰,起伏连绵、一望无际的沙丘……沙漠在人们的印象中就是这般的凄凉与寂静。然而,事实并非如此。一年两个雨季的独特气候条件,使索诺兰沙漠——北美最炎热的沙漠呈现一派勃勃生机。
  索诺兰沙漠位于美国和墨西哥两国交界处,占地面积26万平方千米,是北美洲四大沙漠之一。索诺兰沙漠属于热带干燥气候,在沙漠里最热的地方,树荫下的最高温度也达到54摄氏度,因此也是最炎热的沙漠之一。由于靠近加利福尼亚海湾和太平洋,沙漠里每年有两个雨季,夏天和冬天各一次,降雨量比世界上其他沙漠多,每年降水量达120~300毫米,是北美洲降雨最多的沙漠之一。夏天的雨时间短,雨量大,雨后常有彩虹出现,冬天的雨时间虽长,却总是细雨霏霏。
  
  树形仙人掌耐热耐干旱,生长在沙漠的山坡和平地上,也生长在山麓冲积平原和低洼地区。它们不需要很多的水就能存活下来。下雨时,树形仙人掌可以膨胀的茎干能吸收充足的水分。为了能吸收更多的水分,它们的根也扎得很浅,漫铺在地表浅层的根系一次大约可储存160升雨水,连续几个星期没有水对它们来说根本无所谓。
  索诺兰沙漠里还有另一种著名的仙人掌——桶形仙人掌。这种仙人掌通常能长到1.5~3.5米高,其圆桶形的“身材”与人差不多。甚至比人还“魁梧”。桶形仙人掌是一种开花植物,开花时节其顶部会开出一圈黄绿色或红色的小花。对于住在沙漠中的美洲土著民来说,桶形仙人掌是不可缺少的食物。他们将桶形仙人掌炖煮成像卷心菜似的食物,浆汁可以饮用,尖尖的刺可以做成鱼钩,果肉可以做成“仙人掌蜜饯”。桶形仙人掌大多生长在沙漠的洼地和斜坡上,沿着溪谷的岩壁上也会发现它们的身影。桶形仙人掌虽然是一种美丽的植物,但不可靠它们太近,因为它们的刺是会扎人的。
  索诺兰沙漠中还有一种叫做蔓仙人掌的仙人掌。蔓仙人掌是沙漠里的耐旱灌木,其茎干可长到2.7~10米高,上面长满刺,刺长可达3厘米。蔓仙人掌在沙漠里的生存策略之一,就是在干旱的季节里叶子变黄凋落,一旦得到水分补充,至多5天就长出新叶来。蔓仙人掌的根扎得很浅,但伸展得很广,可以收集到更多的雨水。蜂雀会来给蔓仙人掌授粉,因为它们特别喜欢蔓仙人掌的花蜜。蔓仙人掌是沙漠植物适应环境的成功例子之一。
  索诺兰沙漠里还普遍生长着一种叫做brittlebush的矮灌木,是一种落叶灌木,通常只有0.6~1.5米高。这种灌木的叶子呈锯齿状,叶子表面覆盖着一层白色的茸毛,使叶子看上去呈灰绿色。许多沙漠植物都有这种长有茸毛的叶子,茸毛像毯子一样遮盖着叶子,既可以隔热又可以抗寒,还可以用来吸收空气中的湿气,减少在于燥空气中的水分流失。每年3月至5月,是brittlebush开花的时节,它们的花与向日葵的花很相似,只是要小得多。这时候,在有这种矮灌木生长的地方,沙漠就变成一片亮丽的黄色。
  生活在沙漠里的土著美洲人将沙漠矮灌木分泌的树脂用作胶粘剂,墨西哥的塞瑞印第安人则将其研磨后用作牙膏,或涂抹在伤口处当作止痛药,早期西班牙传教士还将其用作熏香。沙漠矮灌木不但对生活在沙漠里的人类有很多用处,也是许多动物赖以生存的不可缺少的自然资源,它们是长耳鹿和沙漠大角羊的食物,啮齿动物袋鼠和大鼠也以它们的种子为食。沙漠矮灌木对于保持生态平衡十分重要。在美国亚利桑那州,人们将它们种植在公路旁边,保护公路不被冲毁。这种植物生长容易,数量很多,不在濒危物种之列。
  沙漠铁木也是索诺兰沙漠中的重要植物品种。铁木本是四季长青的树木,常在环境绿化中用作遮荫,而沙漠铁木则适应了沙漠干旱炎热的气候,在气候干旱的年份里会落叶,以最大限度地减少水分的蒸发。一场春雨过后,沙漠铁木会很快绽放花朵,长出新叶。
  沙漠铁木是索诺兰沙漠里最高的树木,最高可达9米,不过通常它们长得没那么高,也很稀疏。沙漠铁木生长缓慢,叶子呈灰绿色,还带点蓝色,宽大的树冠向四面张开。沙漠铁木是索诺兰沙漠中最长寿的树种,可活1500年,当然,这么长寿的铁木是非常罕见的。
  沙漠铁木被称为“保姆植物”,它们给沙漠里其他植物和众多的动物提供生存所需要的食物和蔽荫地,为植物种子发芽提供安全的地方,保护小树苗不被晒死。在有沙漠铁木生长的地方,周围的小环境因它们而改变。铁木茂密的树冠在沙漠地表形成一片荫凉之地,在它们的树荫下,温度至少可降低8摄氏度。据统计,沙漠铁木下面生长着230个品种的植物,这些植物又成为兔子、沙漠大角羊、叉角羚和长耳鹿的食物。沙漠铁木的种子还是鸽子、鹌鹑和一些小啮齿动物的食物。在沙漠铁木的遮篷下,各种昆虫也热闹起来,昆虫又引来了鸟类和爬行动物,它们在沙漠铁木下安家落户,而鸟类和爬行动物又成为鹰和山狗的食物,由此形成了沙漠极端环境下动植物赖以生存的食物链。
  目前,城市扩展已经威胁到沙漠铁木的生存以及铁木下的生态圈。没有沙漠铁木的保护,很多沙漠动植物都将失去依托。
  
  
  沙漠动物
  
  索诺兰沙漠是北美洲最热的沙漠。在人们的想象中,沙漠的骄阳是生命难以承受的,但是,在索诺兰的沙地于谷里却留下了许多动物的脚印,如白颈野猪、长耳鹿、浣熊等,还有数量极多的各种啮齿动物。
  同沙漠植物一样,这些沙漠动物都具有极强的环境适应能力。为了避开沙漠的炎热,它们会寻找太阳晒不到的地方躲藏起来。它们还 把尿撒在自己腿上,让尿液蒸发,腿部温度下降,再通过血液循环让腿部的凉血流经全身,达到降温的效果。另外,它们还能通过振翅高飞来躲过沙漠炎热的地表气温。
  保持水分:一些动物利用生理上的各种特殊机制以及聪明的行为来适应沙漠极端气候环境。比如住在地穴里的大鼠.会聪明地将地洞人口封住,这样日上中天时的酷热暑气就不会进到洞里来。它们在生理上也拥有非常适应沙漠环境的肾,能将尿液的大部分水分重新吸收再输送回血管中,呼出的水分也被有着特殊构造的鼻腔回收。
  摄取水分:沙漠里的啮齿动物还会自己“造水”:它们在消化干种子时,以新陈代谢的方式在身体里制造水分,这些非常特殊的沙漠动物不需饮水也能生存下来。
  下面介绍一些奇特的沙漠动植物,它们在沙漠极端环境中的生存本领真是令我们人类自愧弗如。
  
  角 蜥
  得克萨斯角蜥栖息在美国西南部极其干旱贫脊之地,它们的样子看上去凶巴巴的,当感觉到有威胁的时候,它们就会将两腿张开,拱起背,低下头,咄咄逼人的样子就像是随时准备迎战的坦克。奇怪的是。这种蜥蜴在夏天雨季到来的时候,采取的也是这种姿势。它们这样做的目的是什么呢?
  
  鸟类和哺乳动物
  事实上,每一种动物都有自己独特的让身体保持一定水分的方法。对于陆地动物来说,关键是要避免身体脱水,而对于淡水鱼来说,则是要想办法将周围环境中的水拒之“体”外。动物是如何解决这些问题的呢?
  鸟类和哺乳动物经常暴露于日晒风刮中,随时都有脱水的危险,它们采取的最明显的适应方式就是到处漫游。与鸟类的季节性迁移行为不同,这种漫游行为是随机的,漫无目的的。一些善飞的鸟类为了追逐雨云,会一气飞上几千米,目的只是为了享受那片云降下的雨滴。
  鸟类饮水的方法十分奇特,只有斑鸠和鸽子是能直接将水吞咽下去的鸟类,而其他鸟类都是用喙点水,然后仰起脖子让水顺势流进喉咙。
  在干旱地区,一些大型食草动物饮水通常依赖于相隔很远的水塘,它们常常会一连数天甚至更长时间没有水喝。一旦找到水,它们就会痛饮一番。其实,与其说是因为它们渴得厉害,还不如说是它们知道在未来的日子里可能还会有干渴没水喝的时候。除了直接饮水,世界上一些最干旱的地区的大多数动物,从沙鼠到长颈鹿,它们能从植物里吸取身体所需要的水分,而一些食肉的蛇类和蜥蜴则从捕获的动物的新鲜血液中获得水分。
  
  更格卢鼠
  如果说哺乳动物中有什么动物是完全“戒除”了饮水的习惯的话,那就是一种体形极小的、生活在美国西南部贫脊干旱地区的更格卢鼠。在这种小动物身上,一切都体现了“节水”的原则:它们的尿液比血液浓稠得多,尿液中固体物含量是血液中的14倍。据研究人员描述,它们的尿液浓稠得几乎就像糖浆。有几种更格卢鼠,当它们的尿接触到地面时几乎已成晶体状。在一生的大部分时间里,更格卢鼠都在地下洞穴里度过。它们挖洞的技巧很高明,能使洞里的空气保持潮湿凉爽,潮湿程度甚至使它们存储在洞里的植物种子膨胀1/3左右。更格卢鼠的鼻孔非常狭窄,当它们呼吸时,水蒸气就会凝结在鼻孔壁上。像生活在干旱环境中的其他动物一样,更格卢鼠也会将它们的一些食物变成食物代谢水,也叫食物氧化水。研究人员对被捕获后人工饲养的更格卢鼠进行观察,发现在两年的时间里,它们可以滴水不进,完全以干种子为食。
  
  昆虫
  昆虫也需要水分,比如蚂蚁,体内就有2,3是水分。那么,对于一生都生活在极干燥的面粉柜中的粉甲虫,它们又是怎样获得所需要的水分的呢?原来,它们所需要的水分有一部分是它们自己“制造”出来的——将碳水化合物转化为水,从中获取水分。人类的新陈代谢作用与之相似,只是这些小虫子们做这件事比我们人类强多了。粉甲虫、衣物中的蠢虫,还有白蚁等,都有将碳水化合物转变为水的本领,何况即使是极干燥的面粉,也含有5%至15%的水分。
  陆地上的昆虫对于自己体内的水分非常“吝惜”。它们的身体一般都有坚硬的外壳,这种外壳与哺乳动物的皮毛比起来,更容易保住水分,减少蒸发。像鸟类和爬行动物一样,昆虫在排泄废物之前,会回收其中的多数水分。等脚类动物如潮虫,它们身体的水分循环与其他动物正好相反,它们是通过肛门吸收水分,这意味着,如果它们感觉到口渴,只需坐下就能解渴。
  
  骆驼
  骆驼,沙漠中的耐旱动物,能在沙漠中长途跋涉,耐干旱耐辛劳。它们是如何保存水分的呢?有许多传说。但事实上并不像传说中的那样骆驼将水储存在它们高高耸起的驼峰上,因为那里面存的是脂肪而不是水;也不是保存在胃里,那里面存有的只有正常含量的液体。有科学家认为,骆驼最为重要的储水器官,是它们那超大型的鼻子。
  科学家解释说,在炎热缺水的沙漠环境中,骆驼能够在自己呼出的气息中回收水分。骆驼的鼻孔内壁是由一种叫做“鼻甲骨”的螺旋状组织构成的,这是它们与其他哺乳动物的相同之处。不同之处在于,骆驼的像古本手卷一样卷起的鼻甲骨有着巨大的表面。而且在通常情况下是干燥凉爽的,这样,当
  
  植物
  在干热环境中生存的植物面临与动物一样的挑战,因为它们也要呼吸,要通过叶子和茎千的气孔进行氧气和二氧化碳的交换,而在张开气孔时,会不可避免地损失一些水分。仙人掌和其他沙漠植物的生存策略就是:尽量“屏住呼吸”,使水分的损失降到最低。在白天,沙漠植物的绿叶和茎干进行光合作用的前半部分—一吸收光能,而它们的气孔则紧闭着。当了晚上,温度下降,空气中的湿度增加,植物就展开气孔,大口呼吸湿润的空气,继续白天未完成的光合作用,将二氧化碳转变成碳水化合物。
  一些沙漠植物吸收水分和储存水分的本领相当惊人。一种豆科灌木——美国莫哈韦沙漠中生存的唯一树木——的根可扎入地底15至30米深,从那里吸收深层地下水。—种细长的石炭酸灌木在进化发展中形成了极小的细胞组织,可以在完全脱水的状况下继续生存。白天,在其他的沙漠植物都关闭了它们的气孔时,石炭酸灌木却丝毫不受影响,继续着它们的光合作用。它们是如何做到这一点的?至今还是植物学上的一个谜。
  
  锄足蟾和蝾螈
  两栖类动物的皮肤多孔,因此它们不是用嘴,而是用皮肤来吸收水分。虽然两栖类动物需要生活在潮湿的环境中,以避免脱水而死,但也有相当多的两栖类动物在干燥的沙漠环境中也生活得相当好。比如,生活在沙漠里的锄足蟾,在一年中的大部分时间里,都将自己像石头一样埋在阴凉潮湿的地下,只有当夏季的雨水哗哗地落下时才会露面,这是它们一生中最美好的时光。雨水在地面上形成浅浅的水塘,锄足蟾们吵吵闹闹叽叽呱呱地挤在水塘里,乘此大好时光忙着择偶、交配、生产后代。锄足蟾的后代的“童年时代”转瞬即逝,蝌蚪只需10天就能长成可以到处跳跃蹦跶的四条腿的锄足蟾。沙漠的生存条件实在太过严酷,许多水塘在小锄足蟾长成之前就干涸了。没有机会长大的小蝌蚪留在变得越来越小的水塘里,最后沙漠里布满了已经变得扁平的蟾蜍。尽管如此,在一些大一点的水塘里仍然有不少锄足蟾的后代存活了下来,延续着它们的种系。
  蝾螈也是一种两栖类动物,在干旱季节,它们会以另一种方式来保持身体里的水分。美国东南部的卡罗来纳湾洼地属于沼泽地带,但却极易干涸,蝾螈就生活在这里。当栖息地完全干涸以后,蝾螈不是越过陆地去寻找水源,而是在泥里向下挖去,它们会分泌出一种黏液使自己周围的土变硬,形成一层壳,令水分无法渗透出去。然后,它们就在这里潜伏下来,几个月甚至数年都不活动,直至下一个雨季到来。
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