Тундра и полярные местообитания встречаются на обоих полюсах земного шара и на вершинах высоких гор. Условия жизни в этих местах во многом сходны, и места обитания отличаются лишь тем, что в одних случаях проявляется влияние широты, а в других – высоты.

Самые холодные и суровые места на поверхности Земли находятся вокруг Северного и Южного полюсов – областей вечного снега и льда, где ничего не растет. Из-за наклона земной оси в течение года на протяжении какого-то времени солнечный свет сюда не попадает и зима длится месяцами. Даже летом, когда световой день очень долгий, лучи солнца падают на поверхность земли под небольшим углом, и поэтому тепла от них мало. Эти условия преобладают на Южном континенте – в Антарктиде и ледяном массиве, покрывающем Северный Ледовитый океан.

Наличие обширных льдов в Северном Ледовитом океане связано с низкой соленостью арктических вод – более соленая вода при такой температуре не замерзала бы. Северный Ледовитый океан отделен от Атлантики барьером из островов, что замедляет водообмен. Эта цепь островов образовалась из того, что ранее было единым островом, известным как Исландия. Он состоял из лавы, изверженной Срединно-Атлантическим хребтом, когда тектонические плиты Европы и Северной Америки удалялись одна от другой. Это движение продолжалось, расширяя Атлантический океан, и Исландия, которую растягивал Срединно-Атлантический хребет, раскололась на две части, двигавшиеся в противоположных направлениях. Продолжающаяся вулканическая активность сформировала цепочку новых островов в растущем промежутке между двумя половинами Исландии. Почти в 180° от этого места, на противоположной стороне Северного Ледовитого океана, те же самые движения земной коры оказались причиной закрытия Берингова пролива, промежутка между Северной Америкой и Азией, и слияния двух частей света в один гигантский Северный континент. В результате Северный Ледовитый океан в настоящее время практически зажат в кольце суши, и его пополняют реки с окружающего суперконтинента.

Области, обычно лежащие ниже по широте и окаймляющие полярные ледниковые щиты, представляют собой тундру. Во время зимы они такие же холодные и суровые, как арктические пустыни, но летом температура поднимается выше точки замерзания и среднедневная температура может достигать +10 °C. Летом снег тает, но из-за вечной мерзлоты, слоя постоянно замороженной почвы под поверхностью, вода не может уйти и заливает многочисленные впадины и котловины.

Весна в тундре – время потрясающих перемен. Растительность буквально взрывается быстро появляющимися цветами, чтобы использовать все возможности короткого сезона роста. Многие растения чаще размножаются бесполым путем, нежели семенами, как в более теплых регионах.

Вегетативное размножение гораздо быстрее и поэтому значительно успешнее из-за короткого лета. Те растения, которые размножаются половым путем, дают семена, очень устойчивые к морозу. Типичная для тундры флора – мхи, лишайники и низкорослые кустистые травы. Бурный летний рост растений здесь сопровождается развитием насекомых, и весной выводятся целые рои этих летающих существ, чтобы в полной мере воспользоваться коротким периодом тепла и солнечного света. Сезонность в жизни растений и насекомых тундры означает, что многим зверям и птицам пища доступна лишь часть года, и вследствие этого большинство видов более крупных животных мигрирует, проводя суровые зимы на юге. В Южном полушарии на широте, где преобладает тундровый тип растительности, подобных больших массивов суши нет. Тундра, которая там существует, разбросана по островам Южного океана и горам сразу возле снеговой линии.

По сравнению с другими частями света животная и растительная жизнь в тундре представлена сравнительно небольшим количеством видов, каждый из которых достигает довольно высокой численности, – ситуация, диаметрально противоположная наблюдаемой в тропиках. Небольшое видовое разнообразие связано исключительно с негостеприимными условиями в этих местах. Все животные тундры эволюционировали из существ, обитавших в менее суровых областях; возможно, что их предки заселили тундру лишь потому, что были вынуждены это сделать из-за жесткой конкуренции за территории. Жизнь в каких-то других местах у такой группы животных должна быть необычайно трудной, если в первую очередь им пришлось осваивать тундру.

В летние месяцы тундра буквально кишит летающими насекомыми, и здесь встречаются большие популяции насекомоядных птиц. Многие из них, такие как власоклюв (Phalorus phalorus), имеют клювы с щетинками – кольцом упругих волосовидных перьев, окружающих клюв, которые образуют воронку и направляют насекомых прямо в рот. Щетинки, по сути, расширяют улавливаемое птицей пространство и улучшают ее питание.

Для многих крупных животных тундра пригодна, чтобы жить только в летние месяцы, а зимой они мигрируют в хвойные леса, где условия не столь суровы. Крупнейшее из таких животных – шерстистая гигантилопа (Megalodorcas borealis), близкий родственник тропических гигантилоп. Она отличается главным образом размерами и наличием большого жирового горба – резервуара питания в голодные зимние месяцы. У шерстистой гигантилопы длинная мохнатая зимняя шерсть и широкие копыта, помогающие ей не вязнуть в мягком снегу. Огромные рога она использует как лопату для снега, чтобы раскапывать мхи, лишайники и травянистые растения, которыми питается. Во избежание обморожения глаза у нее маленькие, а ноздри окружены кровеносными сосудами, согревающими воздух перед тем, как он попадет в легкие.

Ранним летом шерстистая гигантилопа сбрасывает мохнатую шерсть и выглядит более гладкой. Горб, который поддерживал ее жизнь в зимние месяцы, теперь полностью израсходовался, и бóльшую часть времени она проводит за едой, восстанавливая запас энергии для долгого пути на юг осенью.

Из-за размеров шерстистой гигантилопы – 3 м в холке, не считая горба, – найдется очень немного хищников, обладающих достаточной силой, чтобы угрожать ее жизни. Ее единственный реальный враг – барделот (Smilomys atrox), животное, которое чувствовало бы себя как дома в прошлом, в первую половину века млекопитающих. В то время слоны, сравнимые с гигантилопами по размерам, становились добычей саблезубых кошек. Эти животные, представители семейства кошачьих, обладали длинными колющими клыками, которыми наносили своим жертвам глубокие проникающие раны. После атаки саблезуб ожидал, пока слон истечет кровью и умрет, а потом приступал к трапезе. Это эффективное оружие независимо появилось в процессе эволюции даже у сумчатых. Однако на протяжении эпохи человека слоны пережили упадок, а саблезубые кошки, целиком зависевшие от них, полностью исчезли.

С появлением гигантилоп сабельный тип строения зубов появился вновь, на этот раз у хищных крыс. Барделот, в противоположность другим представителям группы, демонстрирует половой диморфизм, при котором только самка вооружена сабельными зубами и охотится на гигантилоп. Самец, у которого их нет, больше похож на белых медведей, некогда населявших эти широты.

Постоянно промерзшая почва тундры делает невозможным рытье нор в земле, поэтому все мелкие роющие грызуны, живущие в тундре, копают их в снегу. При этом один особенный строитель нор, мичинг (Nixocricetus lemmomorphus), похожий на древнего лемминга, от которого он, возможно, произошел, оказывает довольно значительное воздействие на местную экологию.

Колония мичингов может брать свое начало с трех или четырех особей. Они активно размножаются и, по мере того как растет их численность, строят крепость из переплетенного растительного материала, чтобы защитить себя от холода. Внутреннее устройство крепости очень сложное: она состоит из системы ходов и небольших камер – по одной на каждую особь. Зимой каждый грызун живет в одиночку, но сохраняется в тепле благодаря остальной колонии.

Популяция в крепости каждый год увеличивается, поэтому то же самое происходит с местной популяцией хищников. Основной охотник на мичинга – полярный равен (Vulpemys albulus), зверь размером примерно с вымершую лисицу и очень отличающийся от обыкновенного равена (V. ferox) – своего родственника из лиственных лесов. У полярного равена небольшая голова с маленькими глазами и ушами (приспособление, препятствующее обморожению) и длинный темно-коричневый мех, который зимой становится белым, чтобы маскировать его на снегу. Он нападает на мичингов, раскапывая их крепость передними лапами. Другие враги мичинга – главным образом птицы. Самая крупная из них – черный франт (Corvardea niger), потомок вороны. У него длинные шея, клюв и ноги, поэтому он похож на цаплю. И в самом деле, летом черный франт даже ведет себя словно цапля, когда заходит в мелководные пруды и ручьи в поисках рыбы. Зимой у него на ногах отрастают покровные перья, чтобы защитить их от холода, и птица становится наземным хищником, охотясь на тех мелких животных, которые активны в это время. Черный франт зондирует снег в поисках мичингов и благодаря своему длинному клюву может проникнуть глубоко внутрь их крепости.

Другой примечательный пернатый охотник на мичинга, гандимот (Bustivapus septentreonalis), произошел от сороки. Он многое сохранил из первоначальной формы ее тела и окраски, но имеет крючковатый клюв, а крылья у него остроконечные, как у поморника. Летом гандимот кормится грызунами и мелкими птицами в тундре, но зимует в хвойных лесах на юге, где является падальщиком. Его выживание в немалой степени зависит от того обстоятельства, что эта птица – гнездовой паразит, подбрасывающий свои яйца в гнезда других птиц, чтобы они насиживали их и выводили ее потомство. Таким способом гандимот перекладывает затраты энергии, которая в ином случае была бы использована на постройку гнезда и выращивание потомства, на уток и других водяных птиц, в чьи гнезда подкладывает яйца.

Несмотря на то что у мичингов много врагов, темп их размножения настолько быстрый, что в нормальных условиях колония процветает. Но со временем, после четырех или пяти лет непрерывного роста, местные запасы пищи – трав, семян, мхов и лишайников – истощаются и уже не могут поддерживать существование колонии. В это время мичинги мигрируют и без защиты своей крепости становятся легкой добычей хищников, охотящихся на них. Прежде чем зверьки найдут новое место обитания, может быть истреблено до 40 % мигрирующей популяции.

Старые крепости обеспечивают жильем некоторых жителей тундры. Куропатка-крошка (Lagopa minutus) гнездится исключительно в старых норах мичингов и иногда живет совместно с ними, обычно в тех случаях, когда часть популяции уже отправилась на новое место.

Северный Ледовитый океан почти полностью заперт в материковом кольце и сохраняет постоянный ледовый массив, оказывающий значительное влияние на природные условия окружающего его континента и вносящий существенный вклад в стабильность холодного климата этого региона. Ледяной покров сохраняется лишь потому, что Северный Ледовитый океан получает гигантский объем пресной воды из рек с окружающего его континента. Это обусловливает необычно низкую соленость морей, вследствие чего они склонны замерзать.

.

Зимой Северный Ледовитый океан по большей части пустынен. Однако весной солнечный свет вызывает вблизи поверхности воды обильное развитие одноклеточных водорослей, которые снабжают пищей микроскопических животных, образующих основание пищевых цепей океана. Весной огромные косяки пелагических рыб, пересекая северный островной барьер, двигаются на север, чтобы откармливаться зоопланктоном, и приводят за собой бесчисленное множество морских птиц.

Первый вид птиц, который добирается до этих мест, – нелетающая гагарка (Nataralces maritimus), полностью водное существо с веслообразными крыльями. В этом отношении она напоминает пингвинов, которые были весьма успешной группой птиц южных полярных морей в прошлые времена. Нелетающие гагарки редко выходят на берег или выползают на лед, поскольку там они совершенно беззащитны, – эти птицы поступают так лишь зимой. Яйца они удерживают в яйцеводе до тех пор, пока те не будут почти готовы к выклеву птенца, и откладывают их прямо в открытой воде.

Нелетающие гагарки впервые появились на самой северной окраине Северного континента; закрепившись в этом местообитании, они расселялись одновременно на восток и на запад, образуя цепочку подвидов, охватывающую кольцом Северный Ледовитый океан. На протяжении всего этого кольца каждый подвид может скрещиваться с соседними, но там, где концы цепочки накладываются друг на друга, различия оказываются такими значительными, что скрещивание уже невозможно и эти популяции должны быть признаны отдельными видами.

На нелетающих гагарок, а также на рыбу охотятся питероны (Thalassomus piscatorius) – группа водных плотоядных млекопитающих, родственных хищным крысам. Они занимают ту же экологическую нишу, какую раньше, в век млекопитающих, занимали тюлени, и подобно им у питеронов появились обтекаемые тела со слоем подкожного жира – ворвани, а также конечности, напоминающие плавники.

Среди органического детрита на мелководных участках океанского дна развиваются скопления (банки) двустворчатых моллюсков. Этими панцирными животными питается крысоморж (Scinderedens solungulus) – несомненно, самый массивный океанский родственник хищных крыс. В длину он достигает 4 м и имеет теплоизолирующие покровы из переплетенных волос, образующих словно бы мозаику из цельных пластинок, вследствие этого кожа выглядит скорее бугристой, чем обтекаемой.

Самая необычная особенность крысоморжа – зубы. Верхние резцы образуют длинные заостренные бивни: левый торчит вперед, а правый смотрит прямо вниз и используется как кирка для отрывания ракушек от морского дна. Эта асимметрия заметна и на конечностях: только левый передний ласт снабжен сильным когтем, которым животное пользуется, чтобы отколупывать особенно прочно прикрепленные ракушки. Поскольку эволюционная линия крысоморжа отделилась от линии хищных крыс, когда и те и другие оставались еще сравнительно небольшими грызунами, это означает, что характерные для последних резцы с двумя остриями, от которых произошли бивни крысоморжа, а также сабельные клыки барделота, – приобретение сравнительно раннее.

В противоположность пустынному Южному континенту, где жизнь теплится лишь на окраинах, в окружающем его океане она, что называется, бьет ключом. К числу самых примечательных обитателей океана относится вортекс (Balenornis vivipera) – крупнейшее из живущих во всем мире животных. Напоминая многих морских обитателей прошлого, он обладает длинным веретенообразным телом без выраженного шейного перехвата, мощным веслообразным хвостом и длинными плавниками-стабилизаторами – это идеальное телосложение для эффективного движения в толще воды. Сходную форму тела можно было наблюдать у огромных артродир века рыб, плиозавров века рептилий и китов первой половины века млекопитающих – последних животных, занимавших эту экологическую нишу до вортекса.

Фактически вортекс произошел от пингвинов, которые, хотя и были птицами, очень давно потеряли способность к полету и полностью приспособились к водному образу жизни, за исключением одного – им всегда нужно было выходить на берег, чтобы отложить яйца. Такое положение дел сохранялось до тех пор, пока, вскоре после вымирания китов, один пингвин не развил способность удерживать единственное яйцо внутри своего тела до достижения готовности к выклеву и не стал рождать живое потомство в открытом океане. Освободившись от необходимости выходить на берег, этот вид стал полностью морским и в итоге дал начало новому отряду морских птиц – талассорнидам, самым обычным представителем которых является дельпин (Stenavis piscivora).

Среди жителей подводного мира талассорниды уникальны тем, что они одновременно и теплокровные и яйцекладущие, как и их предки, хотя яйцо задерживается в организме родительской особи до самого момента выклева. Этим талассорниды напоминают млекопитающих и некоторых рептилий. Но следует отметить, что у талассорнид нет млечных желез, чтобы выкармливать потомство, как это делают млекопитающие, и они теплокровны в противоположность рептилиям.

Дельпин, подобно многим представителям своего класса, рыбояден. Его отличительная особенность – длинный зазубренный клюв, который позволяет ему ловить более крупную рыбу, чем это было бы возможно в ином случае. Такой клюв оказался настолько успешным приспособлением, что оставался практически неизменным на протяжении последних 40 млн лет.

Будучи планктофагом и гораздо более крупным существом, вортекс также является представителем отряда талассорнид. Его клюв видоизменился в огромную планктонную сеть, которая состоит из очень густого переплетения костяных пластинок вместо слившихся вместе волос, как в случае китового уса у усатых китов.

Вокруг вулканических островов Южного океана водятся скерны (Calorindagator viridiplumae) – вид нелетающих морских птиц, потомков альбатроса, в процессе эволюции выработавший удивительную поведенческую уловку для решения проблемы инкубации яиц в этих негостеприимных условиях окружающей среды. Это время опасно для развивающегося зародыша птенца, да и самих птиц-родителей подвергает риску оказаться уязвимыми. Скерн решил эту задачу, откладывая яйца в теплый вулканический песок на островах и сразу после этого покидая их. Он способен определять время для кладки яиц, когда температура песка как раз такая, как нужно. Когда вулкан проявляет признаки активности, он немедленно становится сценой для бурной деятельности. Птицы карабкаются на берег и при помощи чувствительных к температуре клювов зондируют песок в поисках места с подходящими условиями для инкубации. Отложив яйца на глубину от 10 до 20 см и покрыв их слоем песка, они возвращаются в море, чтобы больше не увидеть ни свои яйца, ни потомство.

Горная флора имеет много общего с флорой тундры из-за сходства в обоих местообитаниях климатических условий – это низкая температура, большое количество осадков и короткий сезон роста.

Хотя горные области мира настолько изолированы и широко разбросаны, что могут по большому счету быть признаны отдельными фаунистическими областями, животные горного хребта между Африкой и Европой демонстрируют особенности, характерные для обитателей гор всего мира. Потомок кролика руффль (Rupesaltor villupes) обладает многими из этих черт. Голова и туловище у него округлые, а уши дисковидные – это приспособления, защищающие руффля от холода. Под шеей и на нижней части туловища у него растет длинный мех, защищающий лапы от холода, а его зубы хорошо приспособлены к поеданию мха и лишайника. Верхние резцы растут под углом и используются для того, чтобы соскребать фрагменты растительности с поверхности скал и валунов.

Гроат (Hebecephalus montanus) – это мелкая разновидность шлеморога; он живет небольшими стадами, включающими четыре или пять самок, ревниво охраняемых самцом, и часто встречается пасущимся на поросших травой склонах, обращенных к югу. Наиболее явно заметным различием между самкой и самцом является строение их рогов. У самцов плоские окостеневшие пластинчатые рога, которыми они пользуются, чтобы наносить друг другу удары во время частых схваток за главенство в стаде. Остроконечные пирамидальные рога самок гораздо опаснее и используются ими, чтобы защитить себя и свое потомство от хищников. Когда стадо пасется, самец обычно находится на возвышенности, высматривая, не исходит ли откуда-нибудь угроза. Заметив чужака, он подает сигнал, задирая вверх длинный хвост, похожий на флаг, и стадо спешит к укрытию на ближайшем утесе либо в пещере.

Один из самых смертоносных хищников, живущих в Африкано-Европейских горах, – шуррак (Oromustela altifera), представитель отряда хищных, родственник похожего на ласку памтрета (Vulpemustela) из северных хвойных лесов. Способный уверенно передвигаться по пересеченной горной местности и хорошо замаскированный благодаря своему пятнистому серому меху, он является основным врагом гроата. Шуррак охотится стаями, окружая добычу или загоняя ее в ущелье; участники охоты делят «обед» между собой.

Возможно, самое странное млекопитающее, обитающее в этих местах, – землеройка-одуванчик (Pennatacaudis volitarius). Взрослые особи – невзрачные мелкие существа, похожие на обычных землероек, но молодняк обладает одним из самых необычных приспособлений, известных в животном царстве. На конце хвоста молодняка есть фантастическое образование, похожее на парашют и состоящее из переплетенных волосков, которое животные используют только один раз, прежде чем расстаться с ним. Когда наступает время покинуть родительское гнездо, они отправляются в полет, полагаясь на потоки теплого воздуха, поднимающиеся летом над оголенными каменистыми склонами, чтобы те перенесли их в новое место обитания, в некоторых случаях за несколько километров от родных мест. Как способ расселения это практически выселение наугад, но чрезвычайно высокий уровень смертности среди молодых землероек-одуванчиков, к которому приводит такая форма поведения, с лихвой компенсируется многочисленностью потомства, производимого каждой размножающейся парой.

Истоки эволюции хвоста-парашюта землеройки-одуванчика следует искать у насекомоядных предков этого животного. Есть мнение, что эти более ранние существа использовали свои хвосты как органы равновесия, прыгая в воздух, чтобы поймать насекомое в полете. Парашют состоит из мягких вьющихся волосков, сцепленных вместе и образующих нечто вроде циновки, и поддерживает форму с помощью группы щетинок, растущих из кончика хвоста.