Засушливые местообитания и аридные зоны.

Сочетание дефицита влаги и высокой температуры воздуха создает особенно жесткие условия для обитателей наземной среды. Возникает биологическая задача экономизации водных расходов, эффективного использования метаболической воды и повышенная надежность способов получения воды извне.

Растения сухих мест обитания – ксерофиты, имеющие приспособления, уменьшающие транспирацию (узкие листья, толстую кутикулу, опушение, редукцию листьев и др.) Они распространены в пустынях, степях, жестколистных вечнозеленых лесах и в сухих биотопах типа песчаных дюн, прогреваемых склонов (сюда относятся представители семейств – маревых, сложноцветных, крестоцветных, бобовых, гвоздичных, лилейных и др.).

По принципу адаптаций растения-ксерофиты подразделяются на две группы: суккуленты и склерофиты:

Суккуленты – сочные, мясистые растения, обитающие в засушливых районах и переносящие неблагоприятный для жизнедеятельности период за счет накапливаемых запасов влаги в своих тканях – это могут быть стебли (кактусы, кактусовые молочаи); листья (агавы, алоэ); ствол деревьев (африканский баобаб, австралийское бутылочное дерево).

Склерофиты не способны запасать воду в органах и тканях, а отличаются слабой обводненностью и внешне выглядят как сухие, жесткие, песочные растения. Принцип их адаптации – способность к активной перестройке водного режима в соответствии с обеспеченностью влагой извне. Их цитоплазма сохраняет свои свойства при степени обезвоживания смертельной для других растений. Они имеют высокое осмотическое давление клеточного сока, что позволяет извлекать влагу при малом количестве ее в почве. При возрастании дефицита влаги транспирация активно тормозится. В экстремальных условиях засухи склерофиты обладают наилучшей способностью к перестройке водного режима. К этой группе растений относятся: полынь, саксаул, олеандр, некоторые злаки, оливковое дерево, синеголовник полевой и др.).

В ксерофитных условиях большое значение имеет повышенное содержание солей в почвах аридных регионов. Солеустойчивость разных видов не одинакова. На сильно засоленных почвах растут растения-галофиты, которые испытывают необходимость к солевой нагрузке. Галофиты накапливают до 10% солей (солянки), приводящих к повышению осмотического давления клеточного сока, способствующего извлечению воды из засоленных почв. У некоторых галофитов избыток солей не наносит вреда вследствие того, что цитоплазма их плохо проницаема для электролитов (в клетках увеличивается концентрация углеводов - у полыни). Типичные галофиты нормально растут и развиваются на почвах, содержащих до 30-50% солей. Для растений засушливых местообитаний специальное экологическое значение имеет фактор атмосферных осадков, для животных обычно играющий косвенную роль. В сухих биотопах у позвоночных наблюдаются: плотные покровы и повышенная способность к утилизации метаболической воды (насекомые, паукообразные).

Многие пустынные рептилии и грызуны перед наступлением засушливого сезона накапливают жировые запасы. У пресмыкающих и птиц приспособлениями к аридным местообитаниям служат наружные слои эпидермиса, заполненные роговым веществом, препятствующим испарению воды, и отсутствие кожных желез.