Кораллы — материал скелета колонии коралловых полипов. Кораллы бывают нескольких видов: древовидные, веерные и др. Известны свыше 6000 видов кораллов. Большие скопления кораллов формируют коралловые рифы и коралловые острова. Общественная служба новостей расскажет, как формируются коралловые рифы.
Биология коралловых полипов
Коралловые рифы — это сложные экосистемы, основу которых составляют крошечные организмы — коралловые полипы.
Строение коралловых полипов
Коралловые полипы — это беспозвоночные организмы класса Anthozoa. Их тело состоит из мягких тканей, окружающих известковый скелет. Рот окружён щупальцами с нематоцистами для захвата планктона. Полипы образуют колонии, связанные общей гастроваскулярной системой. Каждая колония формируется путём бесполого размножения — почкования.
Симбиоз с зооксантеллами
Кораллы вступают в симбиоз с одноклеточными водорослями Symbiodinium (зооксантеллы). Водоросли живут в тканях полипов, осуществляя фотосинтез. Продукты фотосинтеза (глюкоза, аминокислоты) передаются кораллу, обеспечивая до 90% его энергетических потребностей. Взамен водоросли получают углекислый газ и защиту. Этот симбиоз критичен для роста рифов в бедных питательными веществами водах.
Типы рифообразующих кораллов
Герматипные кораллы — основные строители рифов. К ним относятся мадрепоровые (каменистые) кораллы, например, виды рода Acropora. Они секретируют карбонат кальция, формируя массивные скелеты. Мягкие кораллы (Alcyonacea) не образуют известковых структур, но участвуют в создании микрорельефа. Агерматипные кораллы, такие как чёрные кораллы (Antipatharia), встречаются на больших глубинах.
Условия формирования коралловых рифов
Несмотря на широкое распространение кораллов, рифы образуются лишь при строго определённых условиях.
Температурный режим
Оптимальная температура для роста рифов — 23–29°C. При температуре ниже 18°C метаболизм полипов замедляется, выше 30°C вызывает тепловой стресс и отторжение зооксантелл (обесцвечивание). Глобальное потепление смещает ареалы рифообразующих видов к полюсам, но скорость их миграции (10–15 км/год) отстаёт от темпов изменения климата.
Глубина
Фотосинтез зооксантелл требует солнечного света, поэтому рифы формируются на глубинах до 50 м, преимущественно в прозрачных водах. В мутных или затенённых зонах рост кораллов подавляется. Исключение — мезофотические рифы (30–150 м), где виды адаптировались к низкой освещённости за счёт пигментов, поглощающих синий спектр.
Химический состав воды
Кораллы чувствительны к солёности: допустимый диапазон — 32–42‰. Оптимальная концентрация — 34–36‰. Пресноводный сток с материков угнетает полипы. Уровень pH воды должен быть выше 7,8: снижение кислотности (океаническое подкисление) затрудняет секрецию карбоната кальция. Концентрация растворённого кислорода — не менее 4 мг/л.
Субстрат для закрепления
Личинки кишечнополостных (планулы), из которых потом будут формироваться кораллы оседают на твёрдые субстраты: скалы, обломки раковин, мёртвые кораллы. Мягкие или подвижные грунты (песок, ил) непригодны. Вулканические острова и континентальные шельфы становятся основными платформами для рифов. Течения и волны способствуют очистке субстрата от осадков, обеспечивая выживание молоди.
Этапы формирования коралловых рифов
Формирование кораллового рифа — это длительный процесс, занимающий сотни и даже тысячи лет.
Колонизация субстрата
После оседания планула превращается в полип, который начинает почковаться, образуя колонию. Скорость роста варьирует: массивные кораллы (Porites) растут на 0,3–2 см/год, ветвистые (Acropora) — до 20 см/год. Молодые колонии конкурируют за пространство с водорослями и губками. Успешное закрепление зависит от отсутствия хищников (морских звёзд «терновый венец») и загрязнений.
Формирование рифовой структуры
По мере роста колонии создают трёхмерную структуру, которая становится основой для других организмов. Известковые водоросли (рода Lithothamnion) цементируют обломки кораллов, формируя рифолит. Губки и моллюски растворяют карбонаты, высвобождая ионы кальция для повторного использования. Рифы растут вверх, пока не достигнут фотосинтетически активной зоны (эвфотической).
Развитие коралловых рифов
Окаймляющие рифы формируются вдоль береговой линии на континентальных шельфах. Барьерные рифы отделены от суши лагуной (пример — Большой Барьерный риф). Атоллы образуются при погружении вулканических островов: кораллы растут вверх, сохраняя свою кольцевую структуру.
Читайте также по теме: