Функции кораллов

Функции кораллов

Кора́лловые ри́фы — известковые органогенные геологические структуры, образованные колониальными коралловыми полипами (преимущественно мадрепоровыми кораллами) и некоторыми видами водорослей, умеющими извлекать известь из морской воды («биогермы»). Образуются на мелководье в тропических морях. В начале 1980-х годов общая площадь коралловых рифов составляла около 600 тысяч км², к 2000 году она сократилась примерно до 250 тысяч км² (0,07 % площади Мирового океана) [1] . Основные массивы рифов расположены в морях Юго-Восточной Азии (45 % мировой площади рифов), около 14 % в Атлантике, 17 % в Индийском океане, 18 % в Тихом и 6 % в Красном море [2] . Около трети коралловых рифов мира уже погублено. При существующей тенденции некоторые рифы могут быть уничтожены к 2030 году.

Коралловые рифы лучше всего формируются на глубине до 50 м, в прозрачной воде нормальной солёности температурой не ниже +20 °C, богатой растворенными газами и планктоном. На глубине проникновения солнечных лучей (до 185 м) наблюдается незначительное развитие рифовых кораллов. Холодные течения препятствуют распространению рифов в пределах тропических и субтропических мелководий [3] .

Мелкие коралловые рифы, которые иногда называют «морскими тропическими лесами» или «подводными садами» [4] , образуют одну из самых разнообразных экосистем на Земле. Занимая менее 0,1 % поверхности Мирового океана, равную примерно половине площади Франции, они служат домом для по крайней мере 25 % всех морских видов [5] [6] [7] [8] , включая рыб, моллюсков, червей, ракообразных, иглокожих, губок, оболочников и других кишечнополостных [9] . Как это ни парадоксально, коралловые рифы процветают несмотря на то, что они окружены океаническими водами, которые сравнительно бедны питательными веществами. Чаще всего коралловые рифы встречаются на мелководье в тропических водах, но и в прохладных глубинах кораллы также существуют, хотя в существенно меньших масштабах [8] .

Коралловые рифы обеспечивают экосистему для туризма, рыболовства и защиты береговой полосы. Ежегодная глобальная экономическая ценность коралловых рифов оценивается в 29,8—375 млрд $ США [10] [11] . Волноустойчивые рифовые гряды защищают берега от разрушительного действия морских волн и предотвращают эрозию [1] . Однако это очень хрупкие образования, поскольку они чувствительны к условиям окружающей среды, в особенности, температуре. Их существованию угрожают изменение климата, закисление океана, рыбалка с динамитом, отлов рыб для аквариумистики с использованием цианидов, применение солнцезащитных кремов [12] , чрезмерное использование биологических ресурсов, смыв сельскохозяйственных земель, провоцирующий рост водорослей и загрязнение окружающей среды [13] [14] [15] .

Одной из наиболее распространённых и малоизученных проблем коралловых рифов является их обесцвечивание. Повреждённые кораллы выселяют зооксантеллы (симбиотические водоросли), которые придают им яркую окраску. В результате на колониях образуются белёсые участки. Эти участки, однако, не полностью лишены водорослей. В некоторых случаях возможно частичное восстановление или появление новых видов зооксантелл. Установлено, однако, что обесцвеченные колонии не растут и легче разрушаются волновой деятельностью.

Содержание

Образование [ править | править код ]

Большинство коралловых рифов, которые мы наблюдаем сегодня, сформировалось после ледникового периода, когда таяние льдов привело к повышению уровня моря и затоплению континентального шельфа. Это означает, что их возраст не превышает 10 000 лет. Обосновавшись на шельфе, колонии стали расти вверх и достигли поверхности моря. Коралловые рифы встречаются и вдалеке от континентального шельфа вокруг островов и в виде атоллов. Большинство таких островов имеют вулканическое происхождение. Редкие исключения возникли в результате тектонических сдвигов. В 1842 году Чарльз Дарвин в своей первой монографии «Строение и распределение коралловых рифов» [16] сформулировал теорию погружения, объясняющую образование атоллов поднятием ru en и оседанием ru en земной коры под океанами [17] . Согласно этой теории процесс формирования атолла проходит три последовательные стадии. Сначала после затухания вулкана и оседания дна вокруг образовавшегося вулканического острова развивается окаймляющий риф. По мере дальнейшего оседания риф становится барьерным и, наконец, превращается в атолл.

Согласно теории Дарвина вначале возникает вулканический остров

По мере оседания дна, вокруг острова формируется окаймляющий риф, зачастую с мелкой промежуточной лагуной

В ходе оседания окаймляющий риф разрастается и становится крупным барьерным рифом с большой и более глубокой лагуной

Наконец, остров скрывается под водой, а барьерный риф превращается в атолл, ограждающий открытую лагуну

Согласно теории Дарвина коралловые полипы процветают только в чистых тропических морях тропиков, где вода активно перемешивается, но могут существовать лишь в ограниченном диапазоне глубин, начиная чуть ниже отлива. Там, где позволяет уровень нижележащей земли, вокруг побережья растут кораллы, формирующие береговые рифы, которые в конечном итоге могут стать барьерным рифом.

Дарвин предсказал, что под каждой лагуной должно скрываться каменное основание, представляющее собой остатки первичного вулкана. Последующее бурение подтвердило его гипотезы. В 1840 году на атолле Хао (острова Туамоту) с помощью примитивного бура на глубине 14 м были обнаружены исключительно кораллы. В 1896—1898 годах при попытке пробурить скважину до основания атолла Фунафути (острова Тувалу) бур опустился на глубину 340 м в однородной толще коралловых известняков. Скважина глубиной 432 м на поднятом атолле Кито-Даито-Сима (острова Рюкю) также не достигла коренных пород атолла. В 1947 году на Бикини была пробурена скважина глубиной 779 м, достигшая раннемиоценовых отложений, возрастом около 25 миллионов лет [3] . В 1951 году две скважины глубиной 1266 и 1389 м на атолле Эниветок (Маршалловы острова) прошли эоценовые известняки возрастом около 50 миллионов лет и достигли коренных базальтов, имеющих вулканическое происхождение. Эти находки свидетельствуют о вулканическом генезисе основания атолла [18] .

Там, где дно поднимается, береговые рифы могут расти по всему побережью, но, поднявшись над уровнем моря кораллы умирают и становятся известняком. Если земля оседает медленно, скорость роста окаймляющих рифов поверх старых, мёртвых кораллов оказывается достаточной для образования барьерного рифа, окружающего лагуну между кораллами и землёй. Дальнейшее опускание дна океана приводит к тому, что остров полностью скрывается под водой, а на поверхности остаётся лишь рифовое кольцо — атолл [20] . Барьерные рифы и атоллы не всегда образуют замкнутое кольцо, иногда штормы разбивают стены. Быстрый подъём уровня моря и оседание дна могут подавить рост кораллов, тогда коралловые полипы умрут и риф погибнет [21] . Кораллы, живущие в симбиозе с зооксантеллами, могут погибнуть из-за того, что на глубину перестанет проникать достаточно света для фотосинтеза их симбионтов [22] .

Если дно моря под атоллом поднимется, возникнет островной атолл. Кольцевой барьерный риф станет островом с несколькими мелкими проходами. При дальнейшем подъёме дна проходы пересохнут и лагуна превратится в реликтовое озеро [20] .

Скорость роста кораллов зависит от вида и колеблется от нескольких миллиметров до 10 см в год [23] , хотя при благоприятных условиях она может достигать 25 см (акропоры) [1] .

Первые кораллы на Земле появились около 450 миллионов лет назад. Вымершие ныне табуляты вместе с строматопоридными губками создали основу рифовых построек. Позднее (416

416—359 миллионов лет назад) появились четырёхлучевые кораллы ругозы, площадь рифов достигла сотен квадратных километров. 246—229 миллионов лет назад возникли первые кораллы, живущие в симбиозе с водорослями, а в кайнозойскую эру (около 50 миллионов лет назад) появились мадрепоровые кораллы, существующие и ныне [1] .

За время существования кораллов климат менялся, повышался и понижался уровень Мирового океана. Последнее сильное понижение уровня океана произошло 25—16 тысяч лет назад. Около 16 тысяч лет назад таяние ледников привело к повышению уровня океана, который достиг современного около 6 тысяч лет назад [1] .

Условия формирования [ править | править код ]

Для возникновения кораллового биоценоза необходимо сочетание ряда условий, связанных с температурой, солёностью, освещённостью и рядом других абиотических факторов. Герматипные кораллы отличаются высокой стенобионтностью (неспособностью выносить значительные отклонения от оптимальных условий) [24] . Оптимальная глубина для роста коралловых рифов составляет 10—20 метров. Ограничение глубины обусловлено не давлением, а падением освещённости.

Все герматипные кораллы теплолюбивы. Основная масса коралловых рифов располагается в зоне, где температура самого холодного месяца в году не опускается ниже +18 °C. Однако половое размножение при этой температуре невозможно, а вегетативное замедляется [24] . Как правило, падение температуры ниже +18 °C вызывает гибель рифообразующих кораллов. Возникновение новых колоний ограничено теми районами, где температура не падает ниже +20,5 °C, видимо это нижний температурный предел для овогенеза и сперматогенеза у герматипных кораллов. Верхний предел существования превышает +30 °C. При дневных отливах в мелких лагунах приэкваториальных районов, где наблюдается наибольшее разнообразие форм и густота разрастания кораллов, температура воды может достигать +35 °C. Температура в пределах рифообразующих организмов круглый год остаётся стабильной, годовые колебания у экватора составляют 1—2 °C, а в тропиках не превышают 6 °C [25] .

Средняя солёность на поверхности Мирового океана в тропической зоне составляет около 35,18 ‰. Нижний предел солёности, при котором возможно образование коралловых рифов составляет 30—31 ‰ [26] . Этим объясняется отсутствие мадрепоровых кораллов в эстуариях крупных рек. Отсутствие кораллов вдоль атлантического побережья Южной Америки объясняется именно опреснением морской воды за счёт Амазонки. На солёность поверхностных вод, помимо материкового стока оказывают влияние осадки. Иногда продолжительные ливни, понижающие солёность воды, могут стать причиной массовой гибели полипов [27] . Спектр солёности, пригодный для жизни коралловых рифов достаточно широк: разнообразные кораллы широко распространены как в небольших внутренних морях с пониженной солёностью (30—31 ‰), омывающих Зондский и Филиппинский архипелаги (Целебесское, Яванское, Банда, Бали, Флорес, Сулу) и в Южно-Китайском море, так и в Красном море, где солёность достигает 40 ‰ [26] .

Большинству рифообразующих организмов для жизни необходим солнечный свет. Физиологические и биохимические процессы, в ходе которых происходит извлечение из морской воды извести и формирование скелета герматипных кораллов, связаны с фотосинтезом и успешнее протекают на свету. В их тканях присутствуют одноклеточные водоросли симбионты симбиодиниумы, выполняющие функции фотосинтезирующих органов. В ареале коралловых рифом продолжительность дня в течение года изменяется несущественно: день почти равен ночи, сумерки короткие. В районе экватора большую часть года ясно, в тропиках количество пасмурных дней не более 70. Суммарная солнечная радиация здесь составляет не менее 140 килокалорий на 1 см² в год. Вероятно, кораллы нуждаются в прямых солнечных лучах: на затенённых участках рифа их поселения разрежены. Колонии не располагаются вертикально друг над другом, а распределены по горизонтали. Некоторые виды кораллов, не участвующие в процессе фотосинтеза, подобно ярко-красным тубастреям и фиолетовым гидрокораллам дистихопорам, не являются основой рифа. По мере увеличения глубины освещённость быстро падает. Наибольшая плотность коралловых поселений наблюдается в диапазоне 15—25 м [28] .

Читайте также:  У собаки начинают отказывать задние лапы

В тропиках растворимость газов в воде в 1,5—2 раза ниже, чем в полярной области. Содержание кислорода в морской воде в районе экватора составляет 4,5—5 мл/л, а в пределах тропической зоны не более 6 мл/л. Фитопланктон здесь плохо развит, поэтому вода на поверхности не обогащается кислородом за счёт фотосинтеза. Особенно остро кислородное голодание наблюдается в лагунах. На поверхности кораллов в изобилии растут кораллиновые водоросли, формирующие прочную известковую корку. Водорослей больше всего в местах, где волновое воздействие наиболее сильное, а вода максимально насыщена растворёнными газами. Кораллы и водоросли лучше всего растут по краям рифа и на его внешних склонах. Наиболее мощное разрастание герматипных кораллов наблюдается на верхнем крае прибойной стороны. Свежая чистая вода, насыщенная кислородом и богатая планктоном обеспечивает дыхание и питание полипов [2] .

Большинство рифов образуется на неподвижной основе. На отдельных камнях и известковых глыбах кораллы не развиваются. Кораллы, обитающие на гребнях с высокой турбулентностью не выносят заиления. Тогда как на окаймляющих рифах в зоне между гребнем и берегом имеются участки с илистым дном, где развивается собственная фауна кораллов. На рыхлом субстрате растут крупные грибовидные кораллы, широкое основание которых не даёт им погрузиться в ил. Ряд ветвистых кораллов (акропора Куелча, псаммокора, черноватый порит) поселяясь в заиленных лагунах укореняются с помощью выростов. На песчаных грунтах кораллы не образуют поселений, поскольку пески подвижны [29] .

Классификация [ править | править код ]

По современному отношению к уровню моря рифы делятся на:

1) уровенные, достигающие вершинной поверхностью приливно-отливной зоны или зрелые, достигшие максимальной возможной высоты для существования рифостроителей (герматипов) при данном уровне моря [30] ;

2) поднятые — расположенный выше, в его структуре чётко определены герматипные кораллы выше верхнего предела их существования [31] ;

3) погружённые — либо мёртвые, вследствие тектонического опускания погрузившиеся на глубину, где не могут существовать рифостроящие организмы, либо живые, расположенные ниже уреза воды, с вершиной, не обсыхающей во время отлива [32] [33] .

По отношению к береговой линии рифы разделяют на:

  • окаймляющие или береговые рифы
  • барьерные рифы
  • атоллы
  • внутрилагунные рифы — патч-рифы, пиннэкл-рифы и коралловые холмы. Изолированные постройки, которые возвышаются над дном в виде холмов и гряд. Их образуют быстрорастущие колонии кораллов Acropora, Stylophora, Pontes и др. Внутрилагунные ветвистые колонии обладают более тонкими и легко обламывающимися ветвями по сравнению аналогичными кораллами, обитающими вне лагуны. Между отмершими ветвями быстро поселяются моллюски, иглокожие, полихеты, поверхность обрастает корками известковых водорослей. Расщелины и ниши служат убежищем для рыб [34] .

Зоны [ править | править код ]

Экосистема кораллового рифа делится на зоны, которые представляют разные типы среды обитания. Обычно выделяют несколько зон: лагуна, риф-флет, внутренний склон и внешний риф (риф-рок) [35] . Все зоны экологически взаимосвязаны. Жизнь на рифе и океанические процессы создают возможности для постоянного перемешивания воды, осадков, питательных веществ и организмов.

Внешний склон обращён в сторону открытого моря, сложен коралловым известняком, покрыт живыми кораллами и водорослями. Обычно состоит из наклонной платформы в нижней части и верхнюю зону отрогов и ложбин [36] или шпор и каналов [37] . Внешний склон увенчивает гребень, возвышающийся над уровнем моря, а за ним тянется сравнительно плоская известковая равнина — риф-флет. Гребень — место наиболее активного роста кораллов. Риф-флет делится на внешнюю, внутреннюю и зону глыбовой аккумуляции или рампарт (сплошной вал сцементированных глыб с промоинами). Внутренний склон рифа переходит в дно лагуна, где накапливается коралловый и халимедный песок и ил и образуются внутрилагунные рифы [36] .

Биология [ править | править код ]

Живые кораллы представляют собой колонии полипов с известковым скелетом. Обычно это крошечные организмы, однако некоторые виды достигают 30 см в поперечнике. Колония кораллов состоит из многочисленных полипов, соединённых с общим телом колонии нижними концами. У колониальных полипов подошвы нет [38] .

Рифообразующие полипы живут исключительно в эвфотической зоне на глубине до 50 м. Сами полипы не способны к фотосинтезу, однако они живут в симбиозе с водорослями симбиодиниумами. Эти водоросли обитают в тканях полипа и производят органические питательные вещества. Благодаря симбиозу кораллы растут гораздо быстрее в прозрачной воде, куда проникает больше света. Без водорослей рост был бы слишком медленным, чтобы могли образоваться крупные коралловые рифы. До 90 % питания кораллы получают за счёт симбиоза [39] . Кроме того, считается, что кислорода, содержащегося в омывающих Большой Барьерный риф водах, недостаточно для дыхания полипов, поэтому без водорослей, вырабатывающих кислород, большая часть кораллов погибла бы от нехватки кислорода [40] . Продукция фотосинтеза на коралловых рифах достигает 5—20 г/см² в сутки, что почти в 2 раза выше объёма первичной продукции фитопланктона в окружающих водах [35] .

Рифы растут за счёт отложения известковых скелетов полипов. Волны и животные, питающиеся полипами (губки, рыбы-попугаи, морские ежи), разрушают известковую структуру рифа, которая осаждается вокруг рифа и на дне лагуны в виде песка. Многие другие организмы рифового биоценоза вносят свой вклад в отложение карбоната кальция таким же образом [41] . Кораллиновые водоросли укрепляют кораллы, образуя на поверхности известковую корку.

Разновидности кораллов [ править | править код ]

В целом твёрдые кораллы, образующие риф, можно разделить на ветвистые хрупкие (мадрепоровые) и массивные, скалистые (мозговые и мендриновые кораллы). Ветвистые кораллы, как правило, встречаются на мелком и ровном дне. Они бывают окрашены в голубой, бледно-лиловый, пурпурный, красный, розовый, светло-зелёный и жёлтый цвет. Иногда верхушки имеют контрастную окраску, например, зелёные ветви с лиловыми верхушками.

Мозговые кораллы могут достигать более 4 метров в диаметре. Они живут на большей глубине по сравнению с ветвистыми. Поверхность мозговых кораллов покрыта извилистыми щелями. В окраске преобладает коричневый цвет, иногда в сочетании с зелёным. Плотные пориты образуют подобие чаши, основание которой состоит из мёртвых кораллов, а живые расположены по краям. Края растут, всё больше увеличивая диаметр чаши, который может достигать 8 м. Живые поритовые колонии окрашены в бледно-лиловый цвет, щупальца полипов зеленовато-серые.

На дне заливов иногда попадаются отдельные грибовидные кораллы. Их нижняя плоская часть плотно прилегает ко дну, а верхняя состоит из вертикальных пластин, сходящихся в центре круга. Грибовидный коралл в отличие от ветвистых и массивных твёрдых кораллов, представляющих собой колонии, является самостоятельным живым организмом. В каждом таком коралле живёт только один полип, щупальца которого достигать длины 7,5 см. Грибовидные кораллы окрашены в зеленоватые и коричневатые цвета. Окраска сохраняется, даже когда полип втягивает щупальца [40] .

Свой домашний коралловый риф – мечта многих аквариумистов. Благо сейчас появились все возможности для ее осуществления. В последние годы в стану ввозится и продается множество кораллов из тропических морей самых разных форм и расцветок. Разобраться во всем этом многообразии бывает нелегко даже профессионалу, не говоря уже о человеке, не имеющем специальной биологической подготовки. Цель этой вводной статьи – дать общий краткий обзор основных групп кораллов и их ближайших родственников, прояснить значение терминов, используемых при описании строения этих животных, сориентировать в современных представлениях о систематике.

Все кораллы относятся к типу Cnidaria (стрекающие). Широко известное название кишечнополостные (Coelenterata) сейчас применяется к таксону более высокого ранга, включающему наряду с книдариями и гребневиков (тип Ctenophora). Книдарии – довольно просто устроенные животные, характеризующиеся радиальной симметрией. Тело их в простейшем случае представляет собой мешок с отверстием на одном конце, вокруг которого располагаются один или несколько венчиков щупалец. Стенка тела состоит из двух слоев клеток: наружного (эктодермы), образующего внешние покровы, и внутреннего (энтодермы), выстилающего полость мешка, так называемую гастральную полость, где происходит переваривание пищи. Ротовое отверстие, ведущее в эту полость, используется и для удаления непереваренных остатков. Между эктодермой и энтодермой располагается прослойка желеобразной ткани, называемой мезоглеей. В зависимости от образа жизни схема строения может несколько изменяться. Наиболее близки к описанному варианту сидячие формы, которые называются полипы. При переходе к свободному плаванию тело уплощается, а слой мезоглеи становится толстым, студенистым – получается медуза. Часто стадии полипа и медузы чередуются на протяжении жизненного цикла одного вида, хотя у целого ряда групп предпочтение отдается одному из этих состояний. Обычно у сидячих форм в результате бесполого размножения (деления) образуются колонии, состоящие из тысяч и даже миллионов связанных между собой полипов, функционирующих как единый организм.

Многие книдарии содержат в своих тканях симбиотические одноклеточные “водоросли”, называемые зооксантеллами (на самом деле это динофлагелляты, представители одного из типов простейших). Они способны при хорошем освещении за счет фотосинтеза обеспечивать львиную долю потребностей организма-хозяина в питательных веществах. Характернейшей особенностью книдарий является наличие, особенно на щупальцах, стрекательных клеток (нематоцистов), используемых как средство нападения и защиты. Токсины, вырабатываемые этими клетками, могут быть опасны даже для крупных животных, в том числе и для человека.

Читайте также:  Самый умный попугай в мире порода

В пределах типа Cnidaria выделяют три основных класса: Scyphozoa (сцифозои), Hydrozoa (гидроиды) и Anthozoa (коралловые полипы).

Scyphozoa

Сцифозои представляют собой хорошо всем знакомых настоящих медуз, проводящих большую часть своей жизни в толще воды. В этой группе практически нет животных, которых обычно содержат в домашних аквариумах. Единственным, пожалуй, исключением является карибская медуза кассиопея (Cassiopea spp.), ведущая несколько необычный образ жизни. Ее можно обнаружить на мелководье, лежащей в перевернутом состоянии на песчаном дне и вытянувшей щупальца, содержащие зооксантеллы, вверх к свету. В условиях аквариума кассиопея может обходиться без дополнительной подкормки, но для поселения в рифовый аквариум не подходит: сильные нематоцисты могут повредить кораллы. А вот для экспозиционных ландшафтных аквариумов, воссоздающих мангры или подводные луга, это очень выигрышный объект.

Hydrozoa

К классу гидроидов относятся колониальные, реже одиночные, полипы с простой гастральной полостью, лишенной септ (вертикальных перегородок, делящих ее на камеры), глотки (мускулистого утолщения у ротового отверстия) или внутренних щупалец. Обычно у этих животных в жизненном цикле присутствуют две стадии: часть своей жизни они проводят в виде прикрепленной к субстрату колонии полипов, а другую часть в виде свободноплавающей расселительной формы, внешне сходной со сцифоидной медузой. В колонии отмечается специализация полипов по выполняемым функциям – пищедобывающей, оборонительной, репродуктивной.

Среди гидроидов есть два группы, представителей которых называют кораллами, поскольку полипы их колоний формируют внутренний кальциевый скелет. Это огненные кораллы (Millepora spp.), относящиеся к отряду Milleporina, и гидрокораллы, или ложные кораллы (Distichopora spp. и Stylaster spp.), составляющие отряд Stylasterina.

Миллепоры часто встречаются на мелководных участках рифов, образуют массивные корковые, ветвящиеся или уплощенные вертикальные колонии горчичного цвета. Огненные кораллы имеют очень мощные стрекательные клетки, и прикосновение к ним может вызвать серьезные ожоги, что, собственно, и отражено в названии. Убедиться в этом могли те, кто по неосторожности сталкивался с ними на курортах Красного моря. Миллепоры не в чести у аквариумистов и обычно не импортируются специально, попадая к нам лишь изредка вместе с живыми камнями, что в общем неоправданно. Эти кораллы совершенно неприхотливы и хорошо растут на быстром течении и ярком свете, легко размножаются простым фрагментированием колонии. Имея фотосинтезирующих симбионтов, они могут жить без дополнительного питания. Если же вы решили их подкормить, можно использовать только мельчайший планктон – крохотные полипы этих кораллов не способны захватывать крупные частицы пищи.

Такого же размера полипы и у гидрокораллов, и вот их то приходится кормить регулярно, направляя порцию еды непосредственно на колонию. Своих зооксантелл у гидрокораллов нет, и это создает определенные проблемы в их содержании. Однако эти элегантные создания, безусловно, стоят того, чтобы с ними повозиться. Их сильно ветвящиеся изящные колонии (английское название lace-corals переводится как “кружевные кораллы”) бывают окрашены в самые разные яркие цвета: желтый, розовый, красный, фиолетовый. На рифах они предпочитают держаться на затененных участках со спокойным ламинарным течением. Такие же условия необходимо сымитировать и в аквариуме.

Anthozoa

К классу Anthozoa относятся все животные, которых мы обычно называем кораллами, а также актинии и морские перья. Это наиболее крупная группы книдарий, насчитывающая порядка 6000 видов. Медузная стадия у этих организмов не образуется, так что всю жизнь они проводят в прикрепленном состоянии. Полипы устроены гораздо сложнее, чем у гидроидов, имеют септы, разделяющие гастральную полость, выраженный ротовой диск и глотку. По строению полипов Anthozoa разделяются на два подкласса: восьмилучевые кораллы (Octocorallia, или Alcyonaria) и шестилучевые кораллы (Hexacorallia, или Zoantharia)

Полипы восьмилучевых кораллов всегда имеют восемь щупалец, а их гастральная полость разделена восемью вертикальными септами. Щупальца снабжены дополнительными боковыми выростами – пиннулами – в результате чего образуется структура, напоминающая перо. Тела полипов погружены в мягкие ткани коралла и связаны между собой слабо, их вытянутые трубчатые гастральные полости пронизывают тело колонии насквозь от поверхности до самого основания. На поперечном срезе колонии можно наблюдать картину, напоминающую строение проводящей системы стебля растений: большое количество групп трубочек. Кальциевого осевого скелета восьмилучевые кораллы обычно не образуют, поэтому их колонии не достигают крупных размеров. Тем не менее, в их мягких тканях имеются отдельные известковые элементы – спикулы. У некоторых форм спикул мало, и они практически не несут никакой опорной функции, у других же они располагаются очень плотно и соединены друг с другом, образуя довольно прочный каркас. Форма спикул является важнейшим диагностическим признаком в систематике этих кораллов, и точно идентифицировать конкретный экземпляр удается лишь при выделении этих структур и изучении их под бинокуляром. У некоторых восьмилучевых кораллов, например, горгонарий, образуется скелет из рогового вещества (см. далее).

В настоящее время восьмилучевые кораллы подразделяют на шесть отрядов: Alcyonacea, Coenothecalia, Gorgonacea, Pennatulacea, Stolonifera и Telestacea.

Отряды Stolonifera и Telestacea объединяют наиболее примитивных представителей класса. Для столонифер характерны стелющиеся колонии, от плоского основания (столона) которых вверх поднимаются отдельные полипы. Полипы обычно состоят из двух частей: верхней мягкой с ротовым отверстием и венчиком щупалец, которая может втягиваться в неподвижное, с более плотными стенками, основание. Такое строение можно наблюдать у хорошо знакомых аквариумистам клавулярий (Clavularia spp.) и корнулярий (Cornularia spp.). У форм, обладающих относительно высокими полипами, между ними на разных уровнях могут возникать поперечные перемычки, а сливающиеся спикулы образуют в мезоглее твердые опорные цилиндры. Таким образом формируется характерный скелет из многочисленных сплошных трубочек, связанных поперечными пластинками, как у коралла тубипоры (Tubipora musica), по-русски называемого органчиком. У телестаций первичные полипы тоже образуются на стелющемся столоне, но они намного выше, и от их боковых поверхностей отходят короткие вторичные полипы, так что в целом получается древовидная колония. Все эти кораллы относятся к фотосинтезирующим и прекрасно живут при соответствующих условиях в аквариумах без дополнительной подкормки.

К отряду Coenothecalia относится единственный вид – гелиопора (Heliopora coerulea), или голубой коралл. Гелиопора образует крупные куполообразные колонии коричневатого или зеленоватого цвета с большим количеством мелких светлых полипов на ее поверхности. Колонии твердые из-за большого количества известковых элементов и внешне несколько напоминают миллепор. На отломанных фрагментах видно, что скелет имеет синеватый оттенок, появляющийся в результате накопления в тканях ионов железа. Этот коралл редко поступает в продажу, хотя он очень неприхотлив, имеет зооксантеллы и способен прокормить себя сам, а также отличается быстрым ростом и может покрывать даже вертикальные поверхности.

Самый многочисленный отряд Alcyonacea включает формы, известные аквариумистам, как мягкие кораллы. Это саркофитоны (Sarcophyton spp.), синулярии (Sinularia spp.), лобофитумы (Lobophytum spp.), ксении (Xenia spp.), дендронефтии (Dendronephthya spp.), кладиеллы (Cladiella spp.) и многие другие. Все они, кроме дендронефтий, имеют зооксантеллы. Колонии отличаются очень сильным развитием мезоглеи, мясистые или кожистые, прикрепляющиеся к субстрату широким основанием. Форма может бытьсамой разнообразной: шаровидной, грибовидной, дольчатой, древовидной. Полипы, как правило, очень длинные с вытянутой гастральной полостью, которая погружена в толщу мезоглеи. Над поверхностью выдаются лишь короткие верхние части полипов, несущие щупальца, которые могут целиком втягиваться внутрь, и тогда поверхность колонии становится практически гладкой.

Горгонарии (Gorgonacea) в отличие от других восьмилучевых кораллов формируют плотный осевой скелет, состоящий из рогового вещества, называемого горгонин, пластинки которого иногда скреплены еще известковыми выделениями. Известковыми же спикулами укреплен и вмещающий полипы слой мезоглеи, покрывающий снаружи осевой скелет. В итоге получается прочная и довольно гибкая конструкция, позволяющая горгонариям формировать довольно высокие ветвящиеся ажурные колонии. Очень твердый, с высоким содержанием извести монолитный скелет благородного коралла (Corallium rubrum) высоко ценится как материал для изготовления ювелирных украшений. Благодаря содержанию окиси железа он бывает окрашен в различные оттенки красного цвета. Горгонарии обычно селятся на твердых грунтах, прикрепляясь расширенной базальной частью осевого скелета. Часть видов с полипами коричневого или желтого цвета имеют фотосинтезирующих симбионтов и довольно неплохо приживаются в аквариуме, с остальными могут возникать проблемы, в первую очередь, из-за необходимости кормить очень мелкой пищей.

Морские перья (Pennatulacea) относятся скорее к разряду экзотики в аквариумах. Тем не менее, содержать их можно, но важно обеспечить толстый слой мягкого грунта, в котором они заякориваются, и диету из мелкого планктона – зооксантелл у них нет. Морские перья образуют неразветвленные, часто довольно крупные и ярко окрашенные колонии. Мясистый ствол представляет собой сильно видоизмененное тело первичного полипа, от которого отпочковываются более мелкие вторичные особи.

В отличие от предыдущего подкласса шестилучевые кораллы представляют собой более морфологически разнообразную группу. Щупальца не имеют дополнительных боковых отростков, а количество их, равно как и септ в гастральной полости, кратно шести. И хотя встречаются исключения, это число никогда не бывает равным восьми.

Шестилучевые кораллы также распадаются на шесть отрядов: Actiniaria, Antipatharia, Ceriantharia, Corallimorpharia, Scleractiniaи Zoanthiniaria.

На примере актиний, или морских анемонов (Actiniaria), можно воочию представить, что такое полип книдарий, поскольку это, за редким исключением, одиночные сидячие существа, достигающие зачастую довольно крупных размеров. Тело актиний лишено скелетных элементов и может сильно сжиматься или наоборот раздуваться. В мезоглее есть лишь участки плотной соединительной ткани, выполняющие роль опоры, а клетки эктодермы образуют наружную хитиновую кутикулу. Верхний конец уплощен и расширен в ротовой диск, окруженный одним или несколькими концентрическими кругами щупалец. У некоторых видов щупальца заканчиваются вздутиями, несущими целые батареи стрекательных клеток. Многие тропические виды содержат зооксантеллы.

Антипатарии (Antipatharia), пожалуй, единственная группа шестилучевых кораллов, представителей которых не содержат в аквариумах. Это глубоководные формы, не содержащие фотосинтезирующих симбионтов, колонии могут достигать нескольких метров в высоту. По строение очень напоминают горгонарий: в основе древовидной колонии осевой скелет, построенные из вещества, сходного с горгонином, окруженный слоем живых тканей с простыми мелкими полипами. Скелеты антипатарий, называемые черный коралл, являются ценным сырьем для ювелирной промышленности.

Читайте также:  Общипанный попугай

Их ближайшие родственники – цериантарии (Ceriantharia) – напротив, исключительно одиночные животные, закапывающиеся в грунт. Они обладают длинным мускулистым телом без скелетных элементов с заостренным нижним концом. На верхнем конце находится ротовой диск, окруженный множеством тонких длинных щупалец, расположенных двумя венчиками. Щупальца эффектно окрашены в розовые, фиолетовые или зеленые тона. Цериантусы обычно сидят в толще грунта в трубках, построенных из выделяемой ими слизи с включением различных посторонних твердых частиц: песчинок, обломок раковин моллюсков и пр. Верхний конец трубки возвышается над субстратом, что позволяет животному выносить ловчие щупальца в толщу воды. При опасности тело моментально втягивается в домик.

Ядро подкласса шестилучевых составляют так называемые жесткие, или мадрепоровые кораллы (Scleractinia, или Madreporaria). Это самая обширная группа книдарий. Среди них имеются одиночные формы, но все же колониальных подавляющее большинство. Главной особенностью этих животных является наличие известкового скелета, образуемого эктодермой. Сначала клетки выделяют тонкие хитиновые нити, которые, сплетаясь, образуют вокруг тела полипа густую сеточку, а затем на нее начинают откладываться кристаллики карбоната кальция. В результате получается цельная оболочка, а не внутренний скелет из отдельных спикул, как у мягких кораллов. Полипы одиночных кораллов могут достигать довольно крупных размеров, например, подошва у некоторых особей грибовидных кораллов (Fungia spp.) достигает 25 см в диаметре. Но это не идет ни в какое сравнение с колониальными формами: благодаря совместной многолетней деятельности многих поколений особей, составляющих колонию, получаются самые грандиозные сооружения животного происхождения на нашей планете – коралловые рифы.

По размерам полипов жесткие кораллы принято делить на мелкополипные (SPS – аббревиатура от “ small polyp stony/ scleractinian ”) и крупнополипные (LPS–“large/long polyp stony/ scleractinian”, встречаются разные трактовки) кораллы. Это уже чисто аквариумная классификация, отражающая, в первую очередь, экологические особенности видов, важные для их успешного содержания. К первой категории относят основные формы рифообразующих кораллов (Acropora spp., Pocillopora spp., Montipora spp. и др.), имеющие крохотные, практически невидимые полипы, и предпочитающие самые верхние водные горизонты с сильным течением и хорошей освещенностью. Эта группа кораллов предъявляет наиболее жесткие требования к условиям содержания. Крупнополипные кораллы приурочены к более глубоким участкам с меньшим количеством света и не такой активной циркуляцией воды. Столь крупных колоний они обычно не образуют, а главное их достоинство – мясистые яркоокрашенные полипы.

Отряд Corallimorpharia объединяет популярных у аквариумистов животных, называемых дискоактинии, которые по сути актиниями не являются. По родственным связям они ближе к жестким кораллам, хотя и не имеют скелета. Полипы бывают одиночные или объединяются в уплощенные грибовидные колонии. Щупальца обычно редуцированы до небольших бугорков или коротких ветвящихся выростов, собранных вокруг одного или нескольких ротовых отверстий на дисковидной поверхности колонии. Окраска довольно нарядная, иногда со светлыми полосами или флуоресцирующим отблеском. Дискоактинии невероятно разнообразны, и современная систематика, признающая существование всего нескольких родов (основные из них: Amplexidiscus, Discosoma, Rhodactis, Ricordea) с нечеткими морфологическими критериями, явно нуждается в существенной переработке. Все представители этой группы имеют зооксантеллы, однако не требуют яркого прямого света. Они вполне успешно содержатся и размножаются в аквариумах без дополнительного питания, тем не менее, крупные формы, например, слоновье ухо (Amplexidiscus spp.), могут проявлять хищнические наклонности.

Зоантусы (Zoanthiniaria – небольшая группа шестилучевых кораллов, включающая одиночные, реже колониальные, формы с некрупными полипами, напоминающими цветы. Вопреки распространенному мнению сплошной ковер зоантусов, покрывающий поверхность камня – это чаще всего не колония, а группа не связанных между собой автономных индивидуумов. У отдельных представителей отряда полипы могут быть соединены в основании общим столоном. Иногда он настолько разрастается в толщину, что видны только щупальца и ротовые отверстия (род Palythoa). Полипы не образуют скелетных элементов, а их внутреннее строение уникально наличием большого количества парных и непарных септ. В продажу обычно поступают зоантусы, обитающие на мелководных участках и нуждающиеся в хорошем свете для фотосинтеза. Это представители родов Palythoa, Parazoanthus и Zoanthus, хотя, как и в случае с дискоактиниями, классификация этой группы еще далека от совершенства.

© Евгений Яхонтов

Представители класса Коралловые полипы – это беспозвоночные организмы, населяющие глубины морей. В основном, колониальные организмы, иногда одиночные, полиповидной формы.

Общая характеристика

Коралловые полипы относятся к типу кишечнополостных животных, который включает следующие классы: гидроидные, сцифоидные и коралловые полипы (самая многочисленная группа). Последние делятся на подклассы: восьмилучевые и шестилучевые.

К первому (восьмилучевые) относятся колониальные особи, имеющие восемь щупалец (красный коралл, морское перо, голубой коралл). Полипы второго подкласса (шестилучевые) в большинстве случаев одиночные, с шестью щупальцами (актинии, черные кораллы).

Сегодня насчитывают около 6000 видов коралловых полипов, которые населяют соленые водоемы в различных климатических зонах. Большинство встречаются в поясах с теплым климатом (колебания температуры воды около 18-22 градусов), могут находится на значительной глубине моря, если будут обеспечены продуктами питания — планктоном.

Строение коралловых полипов

Форма тела Коралловых полипов напоминает цилиндр. В стенке различают три шара: экто-, мезо-, эндодерму.

Эктодерма образует покровный слой, часто имеет известковую структуру, которая после отмирания организма формирует полипняк.

Мезодерма – это гелеобразное вещество, находится во всех полостях полипа. Внутренне пространство разделено на камеры с помощью перегородок. Количество камер равно числу щупалец.

Строение кораллового полипа

Верхний полюс представлен ротовым отверстием, которое окружено яркоокрашенными щупальцами (поэтому долгое время их считали растениями). На нижнем конце располагается подошва, служит креплением к субстрату. Рот сообщается с полостью желудка через длинную трубку (глотку), которая представлена в виде широкой приплюснутой щели. На ее концах находятся длинные реснички, которые постоянно движутся. Таким образом, в полости полипа непрерывно циркулирует вода, необходимая для жизнедеятельности Коралловых. Сюда поступает кислород и пища, а после обменных процессов наружу выводятся углекислый газ и продукты пищеварения.

Ведут неподвижный образ жизни, прикрепляясь к субстрату, разветвляются как ветки растения. Каждая ветвь состоит из мелких полипов, которые формируют колонию. Новообразованные особи прикрепляются к предыдущим, так осуществляется их рост, за год прибавка в росте составляет 1 см. Массивные разрастания коралловых полипов образуют рифы.

Для защиты коралловые полипы оснащены специальными органами нитевидной формы, с жалящими клетками, при приближении опасного агента они выбрасываются из ротового отверстия.

Деление коралловых полипов может идти половым и бесполым путем (почкование). Когда образуются новые особи, некоторое время они свободно плавают в воде, но вскоре находят субстрат, крепятся к нему и начинают развитие.

Подкласс Шестилучевые кораллы

У шестилучевых кораллов в области ротового отверстия находятся щупальца, количество которых ровняется или кратно шести. Многие имеют известковое строение скелета, или органическое.

Отряды Шестилучевых кораллов

Актинии – одиночные бесскелетные полипы, ярко окрашены, с помощью мускулистой подошвы медленно перемещаются по дну моря. Способны образовывать симбиоз с раками-отшельниками, которые помогают преодолевать большие расстояния, в свою очередь актинии защищают их своими жалящими клетками. Представители: актиния телия, актиния метридиум.

Актинии

Мадрепоровые кораллы – это одиночные или колониальные полипы, с хорошо развитым известковым скелетом (состоит из карбоната кальция). Одиночные особи обитают в глубоководных морях, на самом дне и достигают 50 см в диаметре. Ближе к суше располагаются крупные колонии Мадрепоровых кораллов, простилаются на пару метров и весят несколько тонн. Представители: цейлории, фавии, мозговой коралл. Именно они служат основой для образования рифов.

Мадрепоровые кораллы

Черные кораллы – представители отряда имеют колониальное строение. Внутренний скелет твердый, позволяет расти до 6 метров в высоту, в составе находится специфичный белок – антипатин, который обуславливает черный окрас. Они используются для изготовления ювелирных украшений, поэтому идет интенсивная их добыча, что поставило данный вид на грань вымирания.

Черные кораллы

Подкласс Восьмилучевые кораллы

Большенство особей колониального строения, состоят из маленьких полипов (до 1 см). На ротовом отверстии восемь щупалец. Внутренний скелет представлен залежами в мезоглее известковых структур.

Отряды Восьмилучевых кораллов

Альционарии – мягкие кораллы, существуют за счет симбиоза с фотосинтезирующими организмами, через которых получают энергию, некоторые питаются планктоном. Берут участие в формировании рифов, используются как среда обитания для рыб.

Морские перья – населяют глубины морей, состоят из стебля (первичный зооид) и отпочковавшихся особей, которые расходятся в стороны, образуя ветки. Крепятся к донной поверхности широкой ножкой и ведут сидячий образ жизни.

Роговые кораллы – внутри расположен роговой скелет, у некоторых представителей окрашен в красный цвет (используются в ювелирной промышленности).

Роговые кораллы

Питание представителей класса Коралловые полипы

Питательные вещества кораллы получают двумя путями.

  1. Особи, живущие на глубине, способны самостоятельно захватывать планктон, микроскопических ракообразных, личинки рыб, растворенные водой вещества. Например, горгонарии имеют разветвленное строение и растут по направлению к течению, что облегчает захват питательных частиц. Для нормального существования полипам также необходимы неорганические вещества: кальций, магний, калий.
  2. Многие кораллы живут в симбиозе с растениями и получают питание в процессе фотосинтеза (под действием солнечного света из углекислого газа образуется кислород и глюкоза, которые частично переходят в организм полипа).

Коралловые способны менять пути питания в зависимости от изменения окружающей среды, при недостаточном поступлении энергии за счет симбиоза, увеличивается потребление планктона.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector