- За старих часів корали вважалися особливими істотами, що з'єднують в собі риси всіх трьох царств природи...
- Вгору і в сторони
- Життя на лезі бритви
- Підводний ковчег
За старих часів корали вважалися особливими істотами, що з'єднують в собі риси всіх трьох царств природи - тваринного, рослинного і мінерального. Справді, кораловий риф схожий на химерні дерева і кущі. Доторкнувшись до них, здається, що вони кам'яні. А придивившись пильніше, людина помічає, що замість листя або квітів вони покриті незліченним безліччю крихітних істот, чиї щупальця знаходяться в постійному русі, вишукуючи в воді що-небудь їстівне. Фото: Massimo Zunino
Зазвичай, кажучи «корали», якщо тільки мова йде не про коштовності, ми маємо на увазі так звані мадрепоровие (кам'янисті) корали - найбільшу групу рифових поліпів. Їх налічується близько 2500 видів. Як і всі корали, мадрепоровие належать до типу кишковопорожнинних - одному з найбільш просто влаштованих серед багатоклітинних. Він включає в себе досить багато різноманітних, часом химерних форм організмів, у яких загальна схема будови однакова: мішок з двох шарів живої тканини, вхідний отвір якого забезпечено більшою або меншою кількістю щупалець. Незважаючи на настільки простий пристрій, багато кишковопорожнинні мають досить ефективними органами почуттів і здатні до активного плавання, але тільки не мадрепоровие корали. Вони рухливі тільки на самому ранньому етапі своєї біографії - на стадії мікроскопічної личинки, єдиним завданням якої є пошук відповідного місця для прикріплення. Їм може виявитися і камінь, і підводна скеля, і корпус затонулого корабля, і мертві ділянки вже існуючих коралових заростей.
зодчі рифа
Прикрепившись, личинка перетворюється в маленького поліпа, підошва якого тут же починає формувати кісткову пластинку з вуглекислого кальцію. Товщина пластинки стає дедалі більше, вгору від неї починають підніматися скелетні перегородки, що розділяють тіло поліпа на кілька радіальних секторів. В результаті зрілий організм виглядає як тонка плівочка живої тканини, натягнута на потужний вапняний скелет. Серед мадрепорових коралів є і любителі самотнього життя, але переважна більшість їх колоніальні: вони селяться разом, зливаються воєдино, утворюючи ті химерні форми, які і викликають наше захоплення. У одних видів вони кулясті, у інших - нагадують кущі, у третіх - виглядають як плоскі ґратчасті плити, у четвертих - це складчасті поверхні складної форми, що нагадують не те деякі наземні гриби, не те абстрактні скульптури. Є види, колонії яких схожі на качан цвітної капусти або людський мозок, розділений довгими звивистими борознами. Якщо придивитися до такої борозні, то можна помітити, що по її центру проходить суцільна щілина - лінія злилися воєдино ротів окремих поліпів, уздовж якої рядами сидять щупальця. У мозковиків (так називають ці корали) процес об'єднання захопив не тільки скелети, а й самі тіла поліпів. Виділити всередині такої колонії окремих особин неможливо - вона вся представляє єдиний організм.
Саме колоніальним видам мадрепорових коралів ми і зобов'язані існуванням знаменитих коралових рифів. Здається неймовірним, що крихітні (зазвичай 1-5 міліметрів в діаметрі) грудочки живого слизу можуть створювати такі масштабні, геологічного розміру структури. Так, довжина Великого Бар'єрного рифа, що простягнувся вздовж східного берега Австралії, складає близько 1600 миль (майже 3000 кілометрів), а загальна площа коралових рифів у Світовому океані досягає 27 мільйонів квадратних кілометрів. У створенні цих велетенських утворень зазвичай беруть участь різні види коралів, а також представники інших типів сидячих безхребетних (перш за все мшанки) і навіть особливі вапняні водорості. Але основу рифу завжди складають саме мадрепоровие корали: в їх відсутність ніякі інші морські організми не утворюють великих рифів.
Вгору і в сторони
З давніх-давен натуралісти розрізняли три основних типи рифів: оздоблюють (берегові), бар'єрні і атоли. Окаймляющий риф розташовується безпосередньо біля берега, одним краєм примикаючи до нього. Бар'єрний теж тягнеться уздовж берегової лінії, але між ним і берегом залишається досить глибокий протоку. Найзагадковішим виглядає атол: посеред океану, часто далеко від будь-яких берегів височіє риф майже правильної кільцеподібної форми з мілководній лагуною всередині. Часто гребінь такого рифа піднімається над поверхнею моря, утворюючи низький і вузький острів-кільце з мізерною рослинністю. Надводна його частина складається з коралового піску - дрібних уламків скелетів коралів, а сама верхня частина острова покрита тонким шаром грунту.
Загадку виникнення різних типів коралових рифів дозволив не хто інший, як Чарлз Дарвін . Він звернув увагу на те, що корали можуть жити лише в самому верхньому шарі океану: види, здатні до масового ріфообразованію, рідко зустрічаються глибше 50 метрів. Улюблені ж їх глибини - від 30-40 метрів до приповерхневого шару.
Дарвін розмірковував так. Припустимо, з океанського дна піднявся вулканічний острів-гора, вершина якого трохи підноситься над водою. Її підводні схили до відомої глибини тут же будуть заселені всюдисущими личинками коралів. Розростаючись, вони утворюють типовий берегової риф, безпосередньо з'єднаний з островом. Але що буде, якщо дно в цьому місці буде опускатися або почне підніматися рівень моря? Корали будуть змушені надбудовувати свої колонії вгору. Тим часом нижня частина рифа, опинившись на занадто великій глибині, буде поступово відмирати. У невигідному становищі опиниться і внутрішня, що примикає до берега частина: адже їжу мешканцям рифу приносить океан і внутрішнім ділянкам дістаються лише залишки зі столу зовнішніх. До того ж зовнішня кромка рифу розбиває прибійну хвилю, що погіршує постачання внутрішніх ділянок киснем. Поступово ця частина рифа стає місцем проживання менш примхливих, але і повільніше ростуть видів коралів. Кромка ж рифу зростає стрімко: у сприятливих умовах гіллясті корали можуть давати 20-30 сантиметрів приросту в рік. У міру відставання зростання внутрішньої частини від зовнішньої риф як би відсувається від нової берегової лінії, тим самим перетворюючись з берегового в бар'єрний. Нарешті, якщо опускання дна зайшло так далеко, що колишній острів зовсім зникає під водою, пам'ятником йому залишається атол - кільцевий кораловий риф з мілководній лагуною всередині.
Зрозуміло, що весь цей процес в природі ніхто не спостерігав. Однак, коли вчені отримали можливість пробурити свердловини на атолах, виявилося, що під ними лежать багато сотень метрів коралових вапняків - спресованих скелетів попередніх поколінь коралів. Тільки на глибинах 600-1400 метрів (тобто далеко за межами придатних для коралів глибин) вони змінювалися вулканічними породами. Вік останніх становив 25-50 мільйонів років. І весь цей час над ними безперервно зростали чимраз нові і нові шари коралів.
Життя на лезі бритви
Така довговічність рифів здається дивною. Справа в тому, що корали надзвичайно вимогливі не тільки до глибини. Більшість рифоутворюючих видів не живуть там, де температура води хоча б іноді опускається нижче 20 ° С. Правда, корали Аравійського і червоного морів пристосувалися переживати короткочасні зниження температури до 16 ° С, але нижче за цю позначку гинуть і вони. (Відомо одне виключення: холодноводний корал лофохелія, який утворює великі рифи на шельфі Норвегії, причому на граничній для коралів глибині - майже 200 метрів. Але лофохелія ніколи не зустрічається в теплих морях, утворюючи як би паралельний тропічним рифів світ.) Однак і підйоми температури понад 29 ° С корали переносять погано: вони хворіють і, якщо перегрів виявляється занадто довгим або регулярним, гинуть.
Настільки ж чутливі корали по відношенню до солоності води: найбільше їм підходить нормальна океанічна солоність - близько 3,5%. Перевищення цієї величини поліпи ще можуть витримати (а червономорські види постійно живуть у воді солоністю 3,8-4%), але будь-який, навіть самий короткочасний распресненіе тягне за собою їх негайну загибель. Деякі особливі види, що мешкають на гранично малих глибинах, під час найглибших відливів ненадовго виявляються над поверхнею води. Вони пристосувалися переносити цю екстремальну ситуацію: у одних видів поліпи можуть глибоко втягуватися всередину масивних колоній, у інших сама колонія має форму чаші, всередині якої вода залишається і під час відливу. Але якщо в цей час над рифом йде дощ, то він вбиває і цих спартанців. Непереносимість распресненія - одна з причин того, що коралові рифи ніколи не виникають поблизу гирла великої річки. Інша полягає в тому, що види-рифостроители можуть жити тільки в чистій воді. Види, успішно живуть в замулених водах, утворюють лише окремі колонії, не зливаються в риф.
З урахуванням усього сказаного можна тільки дивуватися, як настільки примхливим створінням вдалося взагалі дожити до нашого часу. Однак кораловий риф - не просто безліч поліпів і їх вапняних будівель, це дуже складна біологічна система, здатна до саморегуляції і відновлення.
Підводний ковчег
На здоровому рифі коралові поліпи найчастіше пофарбовані в зелений або зеленувато-жовтий колір. Цю забарвлення їм надають одноклітинні водорості зооксантелли, в безлічі живуть прямо всередині тканин прозорого поліпа. Вони виконують роль свого роду «молочної худоби», виробляючи в надлишку цукру і інші органічні речовини, які поглинаються клітинами поліпа. Деякі корали (альціоніевие) настільки поклалися на своїх квартирантів, що взагалі розучилися харчуватися самостійно: не реагують на звичайну для поліпів їжу (мікроскопічних планктонних тварин), а при тривалому перебуванні в темряві, де неможливий фотосинтез, гинуть. Однак для більшості рифоутворюючих видів їжа, яка надходить від зооксантелл, - лише підгодівля. Куди важливіше для них те, що водорості в достатку виробляють кисень і поглинають продукти азотистого обміну. Причому те й інше відбувається прямо по всьому тілу поліпа, позбавляючи його від усіляких турбот про органи дихання, виділення і транспорту речовин. Більшість мадрепорових коралів можуть жити і без зооксантелл, але тільки у вигляді окремих колоній, без утворення рифів, в яких незліченна безліч поліпів миттєво поглинуло б весь кисень і отруїло б себе продуктами власного метаболізму.
У тропічній частині Світового океану, в общем-то бідної біогенними елементами (азотом, фосфором, калієм і т. Д.), Співдружність поліпів і водоростей виявилося своє образним фільтром, відціджують дорогоцінні речовини з навколишніх вод і замикаючим їх подальший оборот всередині рифу. Це перетворює риф на квітучий оазис в океанській пустелі: біологічна продуктивність квадратного метра рифів в 100 разів більше, ніж в навколишніх водах, і в 4-8 разів більше, ніж в морях помірної зони. Не дивно, що в цих райських підводних садах знаходиться місце не тільки їх творцям, а й тисячам і десяткам тисяч видів найрізноманітніших морських істот: риб, ракоподібних, молюсків, губок, кільчастих хробаків, голкошкірих ... За різноманітністю населяють його видів кораловий риф може зрівнятися тільки з дощовим тропічним лісом, серед водних же екосистем він не має суперників. Справа не стільки у високій продуктивності рифу, скільки в його складній структурі, що створює можливості для існування незліченної безлічі екологічних ніш. Риф надає і багату поживу, і численні притулку від хижаків, виступаючи як би морським дитячим садом: тут розмножуються і проводять більшу частину свого личиночного розвитку багато мешканців відкритого моря - риби, головоногі молюски та ракоподібні.
На жаль, зараз коралові рифи переживають не найкращі часи: з найрізноманітніших районів світу приходять повідомлення про їх знебарвленні , Руйнуванні і загибелі. Особливо важкі втрати понесли корали Карибського моря і Мексиканської затоки (причому рифи поблизу континентального узбережжя постраждали сильніше острівних). Великі вогнища загибелі коралів зафіксовані в Індійському океані, відзначені руйнування на атолах Океанії і Великому бар'єрному рифі . Більш-менш благополучними залишаються, мабуть, лише рифи Червоного моря, але це не змінює загальної тенденції.
Конкретні причини можуть бути різними: хвороби (останнім часом на постраждалих рифах виявлено більше десятка раніше невідомих хвороб коралів), розростання водоростей, що перешкоджають заселенню загиблих ділянок личинками коралів, порушення зв'язків в екосистемі рифів в результаті перелова окремих видів і забруднення океану ... Вказується і загальна причина: горезвісне глобальне потепління, через якого температура води в тропіках все частіше і частіше перевалює за фатальну позначку 29 ° С. (Втім, великі масиви знебарвленого коралів виявлені на 30-метровій глибині, де температура води не перевищує 23 ° С і не схильна до коливань.) У багатьох країнах розгорнулися дослідження причин масової загибелі коралів, а в деяких ( США , Австралії ,) Вже розпочаті роботи по штучному вирощуванню коралових колоній. Однак сьогодні майбутнє морських садів залишається вкрай тривожним.
Але що буде, якщо дно в цьому місці буде опускатися або почне підніматися рівень моря?