Chociaż większość powierzchni lądu naszej planety porasta gęsta roślinność, to jednak na Ziemi istnieją obszary, które są porośnięte rzadką roślinności lub są jej całkowicie pozbawione. Rejony te nazywa się pustyniami i czasami spotyka się na nich fascynujące gatunki zwierząt i roślin.
Pustynie są suchymi środowiskami, gdzie roczne sumy opadów deszczu są mniejsze nic 250 milimetrów. Aby jakiś obszar stał się pustynią, łączne parowanie wody z roślin, skał i gleby musi być większe niż wielkość opadów deszczu oraz dopływy wody w postaci mgieł nadciągających od morza. Pustynie występują tam, gdzie dociera gorące, tropikalne powietrze z rejonów równikowych, a więc w rejonach zwrotników Raka i Koziorożca, w okolicy 30o szerokości geograficznej północnej i 30o szerokości geograficznej południowej. Powietrze jest tam nieustannie suche i gorące, co sprzyja powstawaniu pustyń.
Wiele pustyń charakteryzują duże wahania temperatury powietrza w ciągu doby, sięgające nawet 45oC. W dzień może być bardzo gorąco, a w nocy temperatura spada czasami poniżej zera. Największe i najszybsze zmiany temperatury mają miejsce o wschodzie i zachodzie słońca. Rośliny i zwierzęta pustynne muszą być bardzo wytrzymałe, aby móc przetrwać w takich warunkach.
Główne przystosowania organizmów dp życia na pustyni polegają na wykształceniu struktur czynników i zachowań, które niwelują wpływ tak surowych czynników środowiskowych, jak wysoka temperatura, niedostatek wody, brak pokarmu i miejsc schronienia się. Wiele pustyń znajduje sie na płaskowyżach, co powoduje, że regularnie występują tam nocne przymrozki.
Wyróżnia się dwa główne rodzaje pustyń - gorące i zimne. Rodzaj pustyni jest często odbiciem jej położenia geograficznego oraz usytuowania nas poziomem morza. Pustynie chłodne są gorące w ciągu dnia i zimne w nocy, podczas gdy pustynie gorące są gorące w ciągu dnia i ciepłe w nocy. Pustynie Ameryki Północnej są pustyniami chłodnymi, a Sahara i Atakama to pustynie gorące.
Największe pustynie
Na świecie jest kilkanaście pustyń, o łącznym obszarze przekraczającym 362572 km2; największą z nich jest Sahara, o powierzchni 8 397 000 km2, oddzielona od niej Morzem Czerwonym Pustynia Arabska ma 2586800 km2.
Połączone pustynie Afryki i Arabii stanowią największy kompleks pustynny na całym świecie. Jego powierzchnia ciągle wzrasta w wyniku erozji spowodowanej nadmiernym wypasem bydła na obrzeżach pustyni.
Do innych wielkich pustyń zalicza się pustynię Kalahari i Namib w południowo-zachodniej Afryce, a także połączone pustynie ciągnące się na południu USA i w Meksyku. Na świecie są jeszcze dwie inne duże pustynie. Pierwsza, Atakama, ciągnie się wzdłuż zachodnich wybrzeży Ameryki Łacińskiej i dochodzi do wschodniego wybrzeża jako Pustynia Patagońska. Druga to w zasadzie grupa pustyń w Azji środkowej - Pustynia Turkiestańska, Gobi, Takla Makan i Thar.
Roślinność
Oprócz pustyni Sonora, większość pustyń porasta rzadka roślinność, a niektóre z nich są po prostu obszarami piaszczystymi (Sahara), skalistymi (Mohave) lub kamienistymi (Gobi). Zazwyczaj pustynie są mozaiką różnorodnych typów roślinności. Tam, gdzie występuje woda, powstają oazy, w których żyje wiele roślin i zwierząt. Piasek w rzeczywistości pokrywa tylko 15% powierzchni pustyń. Roślinność występująca na pustyniach jest albo rzadką roślinnością o charakterze stałym. która jest bardzo wytrzymała na działanie skrajnych czynników pogodowych, albo pojawia sie tylko okresowo, po opadach. Główne przystosowania roślin pustynnych polegają na wykształceniu grubych łodyg, braku liści, wytworzeniu twardych kolców tkanek gromadzących zapasy wody.
Wiele gatunków roślin pustynnych, na przykład krzew kreozotowy (Larrea tridentata), posługuje sie interesująca strategią zabezpieczającą mu przestrzeń bytową: jego korzenia wydzielają substancje, które zatruwają otaczającą glebę i w ten sposób uniemożliwiają wzrost innych roślin. Aby uchronić sie przed roślinożercami, rośliny pustyń w swoich tkankach wytwarzają różnorodne olejki eteryczne, które czynią je niesmacznymi dla zwierząt. Takim pachnącym gatunkiem jest żożoba (Simmondsiachinensis), która zawiera olejki szeroko stosowane w przemyśle kosmetycznym.
W warunkach nieustannego niedoboru wody mogą przetrwać tylko gatunki bardzo wyspecjalizowane. Ponieważ wzrost i tworzenie nowych tkanek możliwy jest tylko przy udziale wody, rośliny pustynne starają sie maksymalnie wykorzystać okresy opadów. Kaktus ocotillo, gdy spadnie deszcz i gleba zaczyna schnąć, wytwarza w łodydze drobne, zielone liście. Jeżeli deszcz pada siedem razy w ciągu roku, kaktus siedem razy wytwarza liście. które są zdolne do fotosyntezy. W czasie fotosyntezy są produkowane cukrowce, niezbędne do wzrostu roślin.
Na wiele pustyniach, gdzie pada deszcz pada raz w roku lub raz na dwa lata, po deszczu w czasie jednej nocy pustynia może okryć się kobiercem kwiatów. nasiona tych roślin sa bardzo odporne na wyschnięcie. Kiełkują, rosną, wydają owoce i nasiona zaledwie w ciągu kilku tygodni, zawsze eksploatujące w stopniu maksymalnym rzadkie pojawy wody w swoim otoczeniu. Połotki i werbeny są typowymi gatunkami pustyń Ameryki Pł.
Dziwne rośliny
Do dziwnych roślin pustyń południa Afryki należą "pustynne kamienie", czyli przedstawiciele rodzaju Lithops, który obejmuje 50 gatunków. Rosliny te wyglądają jak kamienie, co upodabnia je do kamienistego otoczenia, w którym żyją. Mogą one przetrwać temperaturę sięgającą nawet 120oC!
Welwiczia także występuje w południowej Afryce. Roślina ta wygląda jak leżący na pustynnym podłożu stos glonów. Należy ona do najbardziej długowiecznych roślin na ziemi i jest przedstawicielem nagonasiennych.
Świat zwierząt
Powierzchnia piaskuna pustyni może czasami nagrzać się do temperatury 87oC. Można więc sobie wyobrazić, z jakimi problemami spotykają się zwierzęta poruszające się po piasku. Muszą one wykształcić więc jakieś efektywne sposoby lokomocji. Niektóre jaszczurki, kiedy odpoczywają, kolejno unoszą w górę swoje kończyny, a węże, unoszą łukowato ciało ponad podłoże i w ten sposób ich korpus w minimalnym stopniu styka sie z gorącym piaskiem. Wiele innych zwierząt, a wśród nich północnoamerykańskie grzechotniki, ssaki i bezkręgowce, kryje się przed gorącem w norach. Legwan pustynny jest typową jaszczurką pustyń Sonora i Mohave. Wystawiając ciało do słońca, ogrzewa je do temperatury 38oC, a potem wysusza na żer.
Kaktusy służą jako miejsce schronienia i żerowania wielu gatunków zwierząt. Sowy zakładają gniazda w dziuplach kaktusów, a kolibry spijają nektar z ich kwiatów. Latające w nocy nietoperze również pija nektar i czyniąc to, zapylają kwitnące w nocy kaktusy cereusy z Ameryki Północnej. W nocy skata pekari lub świń pustynnych ryją pod kaktusami i przewracają je, kiedy poszukują w postaci korzeni, larw, robaków i innych małych bezkręgowców
Do innych mieszkańców pustyń południowego zachodu Ameryki Północnej zaliczają się króliki, na które polują kojoty i rysie rude. Ofiarami tych drapieżników są tez gryzonie, jaszczurki, węże i ptaki.
Pustynne owady
Owady prostoskrzydłe, a szczególnie szarańczaki, występują na terenie wszystkich pustyń. Wielkie chmary szarańczy pustynnej potrafi jednorazowo ogołocić z liści wszystkie rośliny na terenie wielu kilometrów kwadratowych. W 1987 roku osobniki z wielkiego stada szarańczy, które odleciało z Afryki, zostały po kilku tygodniach zaobserwowane na Karaibach.
Na pustyni Namib niektóre żuki w sprytny sposób pozyskują wodę pitną. Stając na grzbiecie wydmy piaskowej, wystawiaja w górę swe kończyny, na których skarapla sie para wodna z mgieł. Kiedy utworzy się kropla wody, zwierzęta mogą zaspokoić swoje pragnienie.