Но это общее положение еще не объясняет причин возникновения высотной поясности, которая прослеживается всюду, кроме высокой Арктики и Антарктики.
Подсчитано, что интенсивность солнечной радиации в горах возрастает на 10 % на каждую тысячу метров. Объясняется это в первую очередь тем, что с высотой воздух становится чище и прозрачней и те примеси, которые в приземных слоях на равнинах рассеивают солнечные лучи, в горах не мешают им доходить до почвы, до грунта.
Но почему же тогда чем выше, тем холоднее?
А вот почему: в горных странах с высотой быстрее, чем напряжение приходящей солнечной радиации, возрастает излучение с поверхности Земли, и в итоге это приводит к понижению температуры и, следовательно, к высотной поясности.
Но почему излучение превышает приход? И это известно. Роль «меха» в «голубой шубе Земли», как вы, наверное, помните, играет углекислый газ. А по мере подъема вверх количества его в атмосфере уменьшается. Стало быть, прозрачная атмосфера больше пропускает к поверхности земли солнечной энергии, но не может сохранить полученное тепло, теряет его больше, чем сама же пропускает. В конечном итоге это и приводит к тому, что с высотой температура понижается.
С этим сложным явлением не надо путать понижение температуры с высотой при подъеме, скажем, воздушного шара. Здесь — иная причина. Дело в том, что воздух нагревается не сам по себе, а от поверхности земли уже усвоенным почвой теплом. Но чем дальше (или выше) от «печки», тем, естественно, холоднее.
И еще одно замечание. Случается, что в книгах о природе земного шара сравнивают широтную зональность с высотной поясностью. Повод для такого сравнения есть, потому что в природных особенностях, допустим, таежной подзоны и таежного пояса в горах есть общие черты. Не надо только это сравнение доводить до крайности и утверждать, что высотные пояса — копии соответствующих зон. Этого не следует делать, во-первых, потому, что разные причины приводят к возникновению зональности и поясности (в первом случае первопричина — шарообразность планеты и наклон солнечного луча), а во-вторых, потому, что горные пояса при резком расчленении рельефа и повышенной динамичности почти всех процессов все-таки отличаются от равнинных зон. Они — как бы их аналоги, но не копии.
Вернемся теперь к самим высотным поясам. Количество поясов, так сказать их «набор», всегда зависит от той зоны, в которой находится основание горной страны. Именно по этой причине и нет высотных поясов в пределах зоны арктической или антарктической пустыни.
В зоне тундры уже возможен верхний пояс высокогорных (арктических) пустынь. В лесной зоне, в тайге вершины гор заняты гольцовым (безлесным) поясом. А в горах Средней Азии выделяют:
1) пустынный высотный пояс;
2) полупустынный высотный пояс;
3) пояс сухих степей;
4) лесо-лугово-степной пояс;
5) субальпийский пояс;
6) альпийский пояс;
7) вечные снега.
Иным будет «набор» поясов, скажем, в Африке. Вечные снега венчают Килиманджаро, а выделяют там такие пояса;
1) сухую степь;
2) саванну и редколесье;
3) вечнозеленый тропический лес;
4) субальпийские луга;
5) альпийские луга;
6) вечные снега.
Распределение высотных поясов зависит от особенностей и количества осадков. Встречая на своем пути горный хребет, воздушные массы, стремясь преодолеть его, начинают подниматься. Поднимаясь, они охлаждаются, влагоемкость их понижается, и лишняя влага выпадает в виде дождя или снега. Но дожди особенно обильны не при начале подъема и не в конце его, а где-то в средней части, обычно на высоте 2000–3000 метров. Поэтому там и располагаются более влаголюбивые, чаще всего лесные пояса. Причем на наветренном склоне хребта они могут быть, а на противоположном — подветренном — отсутствовать, потому что подветренный склон оказывается в так называемой «дождевой тени» и осадков получает очень мало.
На суше, в пределах ландшафтного комплекса, природные условия заметно изменяются на одной и той же широте. Это зависит, например, от такого фактора, как близость моря. Скажем, для Ленинграда характерно нежаркое, часто пасмурное, с дождями лето и нехолодная зима, с оттепелями, снегопадами. На той же широте в Якутии лето ясное, теплое, но зима настолько суровая, что морозы достигают 50°, а в некоторые дни столбик термометра опускается и значительно ниже. В океанах тоже на одной широте может быть разная температура воды (это зависит от комбинации холодных и теплых течений), но таких резких контрастов, как на суше, вы нигде не найдете.
Но что особенно отличает океанические условия от материковых — это резкие изменения температуры для большинства районов Земли по сезонам и в течение суток. Даже в замерзающих морях температура воды зимой держится около 0°, а летом поднимается до 14–16°. В тех же районах на суше она зимой может опускаться до 40° мороза, а летом подниматься до 30° жары. Летом за ночь море остывает на 3–4°, а на суше, особенно в пустынях, ночные температуры бывают ниже дневных примерно на 20°. В распределении температуры в горах, а следовательно и растительности, большое значение имеет экспозиция склонов. В южной Сибири на сравнительно небольшой сопке часто можно увидеть такую картину: на северном склоне растет лес, а на южном — степная растительность. Объясняется это тем, что южный склон получает значительно больше тепла, чем северный. Наконец, при недостатке влаги многое зависит от характера грунтов. В пустынях различают песчаные, глинистые и каменистые участки. Лучше всего сохраняют то небольшое количество влаги, которое все-таки выпадает в пустынях, пески; на них богаче и растительность. В южных горных районах нашей страны в трещиноватых гранитах больше скапливается воды, чем в плотных песчаниках. Поэтому на гранитах растут леса, а на песчаниках степные травы.
Все эти факторы в своей совокупности и приводят к тому, что поверхность суши, ландшафтный комплекс, подразделяется на множество мелких «клеточек», каждая из которых заметно отличается от соседних. Вот такие «клеточки» и называют географическими ландшафтами. Лес на гранитах и степная растительность на песчаниках в ущелье Терскей-Алатау — это два разных ландшафта. Барханные пески с белым и черным саксаулом, с песчаной осокой, злаком селин и глинистые участки с полынью, солянками — два ландшафта пустынь. В Подмосковье березовая роща, ельник и сосновый бор со своими почвами, своим микромиром и т. п. — это тоже три разных ландшафта.
Итак, нельзя не согласиться с тем, что на поверхности материков физико-географические условия значительно контрастнее и разнообразнее, чем в открытом море.
В те далекие времена, когда жизнь на земном шаре развивалась только в море, а суша была пустынна и мертва, особую роль сыграла… Луна.
Да, не будь у Земли этого спутника, эволюция жизни на Земле могла бы пойти иначе, и уж по крайней мере замедлилась бы. Не удивляйтесь, хоть это на первый взгляд и странно. Дело в том, что приливы и отливы в океанах и морях объясняются в первую очередь лунным притяжением. А что происходит при отливах? Обнажаются огромные участки морского дна, и вся живность, обычно обитающая в воде, оказывается на суше.
В приливо-отливной полосе жизнь готовилась к переходу из водной среды в сухопутную, проходила первую закалку.
Разумеется, это была очень жестокая закалка, и огромное количество животных при этом гибло. Но все-таки нашлись такие животные, которые привыкли к столь резкой смене условий. Так сложилась литоральная фауна, фауна, способная на некоторое время покидать водную среду. Сложилась и литоральная флора. Они-то и «выдвинули» из своих рядов пионеров заселения суши. Не будь Луны, граница между океаном и сушей была бы значительно стабильнее. Вот почему жизнь на Земле многим обязана нашему скромному спутнику Луне.
А можно ли сегодня увидеть пионеров заселения суши?
Во-первых, литоральная фауна и флора отнюдь не стали в видовом отношении беднее с тех пор, как пионеры перебрались из воды на сушу: всюду, где есть приливо-отливные колебания, есть и литоральная живность. Вообще, она богаче в умеренных и бореальных морях, где не такое обжигающее солнце, как в тропических.
Во-вторых, и сегодня можно увидеть водных животных, решительно штурмующих материки. Я имею в виду рыб, о которых, наверное, многие слышали, — илистых прыгунов, но мне хочется сейчас воспроизвести обстановку, в которой я сам познакомился с ними.
Будучи в Гвинее, мы однажды отправились в рыбацкую деревушку Канере. Для меня она имела особое значение — впервые мне предстояло увидеть мангровые ландшафты, сформировавшиеся в тропиках в приливо-отливной полосе. Мангровые ландшафты в принципе схожи повсюду в тропиках, и мне предстояло увидеть нечто типично тропическое, а это очень привлекало меня.
Улучив подходящую минуту, я вышел из деревни на берег океана.
Есть всего несколько видов деревьев, которые выдерживают систематическое погружение в океанскую воду. Это прежде всего разные виды ризофоры и авиценнии, причем ризофора обычно образует первый пояс растительности, а авиценния — второй.
Приблизившись к берегу, я увидел, что вовсю наступает прилив и низкие серые волны наползают на низкий илистый берег, заросший невысокими деревьями. Но внимание мое привлекают сначала не сами деревья, а сложное сплетение корней над грунтом и торчащие из ила остроконечные копья. Мангровые деревья живут в сложных условиях: дважды в сутки заливает их океан, волны и реки заносят илом, и, чтобы устоять под ударами волн, чтобы не задохнуться в илистом грунте, деревьям приходится принимать «меры предосторожности». К их числу и относятся, в частности, корни-подпорки ризофоры и прямостоящие дыхательные корни авиценнии. Если первые позволяют ризофоре прочно держаться на зыбком грунте, то вторые служат своеобразными дополнительными «легкими» авиценнии: без них дерево задохнулось бы, погибло.
Пользуясь тем, что океан еще не залил весь берег, я влезаю в мангровую чащу. Мне удается разыскать только что высунувшееся из ила, всего с тремя листиками, деревце ризофоры, видимо совсем недавно упавшее с ветки. Ризофора — дерево, так сказать, «живородящее», семена прорастают прямо на ветках, а затем падают, вонзаются в грунт острым корнем и тотчас начинают расти. Потом я нахожу раков-отшельников в длинных коричневых раковинах и, когда нагибаюсь за ними, с удивлением обнаруживаю, что какие-то маленькие странные серые существа, подобна кузнечикам, скачут у меня под ногами. Присматриваюсь — и вот уже вижу на уровне своей головы на корнях ризофоры рыбку с большими выпуклыми глазами, крепкими грудными плавниками-ножками, которая ловко схватывает насекомое.