Перейти к содержимому

Строение коралловый полип: Строение коралловых полипов

Содержание

Строение коралловых полипов

Среди коралловых полипов (рис.) встречаются одиночные полипы, лишенные скелета, — актинии. Больше всего видов актиний наблюдают в тропических морях, в основном, на мелководье. Они могут быть ярко окрашены в зеленый, синий, красный, бурый цвета и напоминают фантастические цветы. Из-за этого актиний еще называют морскими анемонами (анемона — род цветковых растений с красивыми цветками семейства Лютиковые). Однако эти животные не такие безобидные, как могут показаться на первый взгляд. Среди актиний встречаются хищники, питающиеся ракообразными, мол­люсками, мелкими рыбами, а также фильтраторы, поглощающие взвешенные в воде мелкие планктонные организмы (бактерии, водо­росли, простейшие). Стрекательные клетки актиний способны пора­жать кожу человека, вызывая зуд, слабость, головную боль.

Интересная особенность актиний — их способность вступать в сим­биоз с другими животными, например раками-отшельниками. Актиния получает остатки пищи рака-отшельника и использует его как средство передвижения.

В то же время рак-отшельник пребывает под надежной защитой стрекательных клеток щупалец актинии. Рак-отшельник растет, время от времени меняет раковину и пересаживает на нее актинию. При этом он поглаживает актинию клешней и та сама переползает на новую раковину.

Коралловые рифы служат мес­том поселения разнообразных во­дорослей и животных (ракообраз­ных, моллюсков, кольчатых чер­вей, рыб и др.), образующих вместе пестрое многовидовое подводное сообщество организмов. Коралло­вые рифы образовывают в первую очередь мадрепоровые кораллы.

Внутренний скелет некоторых кораллов образован из карбоната кальция или органического веще­ства. Например, красный коралл, распространенный в Сре­диземном море и Атлантическом океане (вблизи Канарских островов), может иметь разнообразные оттенки — от светло-розового до тёмно-красного и почти черного. Из него изготавливают ювелирные изделия.

Колониальные кораллы принимают участие в образовании осадоч­ных пород, коралловые рифы служат местом поселения разнообраз­ных организмов.

Коралловый риф. 1 — коралловый риф; 2 — полипы, входящие в состав колонии; 3 — одиночный полип актиния; 4 — мадрепоровый коралл «мозговик»

Строение коралловых полипов.



Коралловые полипы (Anthozoa)



Тело кораллового полипа обычно имеет цилиндрическую форму и не подразделяется на туловище и ножку. У колониальных форм коралловых полипов основание погружено в общее тело колонии - ценосарк, а у одиночных форм превращается в прикрепительную подошву.
Щупальца этих организмов всегда полые, расположены в один или несколько тесно сближенных венчиков.

Различают две большие группы коралловых полипов - восьмилучевые (Octocorallia) и шестилучевые (Hexacorallia).
У первой группы всегда восемь щупалец и они снабжены по краям маленькими выростами - пиннулами, у второй группы число щупалец больше и, как правило, кратно шести.

Щупальца шестилучевых кораллов почти всегда гладкие, без пиннул. Верхняя часть полипа, между щупальцами, называется ротовым диском. В его середине расположено щелевидное ротовое отверстие. Внутреннее строение коралловых полипов гораздо сложнее, чем у гидроидных и сцифоидных полипов. Рот ведет в сжатую с боков глотку, выстланную эктодермой. Обычно вдоль одного из краев глотки проходит желобок, несущий клетки с очень длинными ресницами - сифоноглиф. Иногда сифоноглифов два, в таких случаях они располагаются на противоположных узких краях глоточной трубки. Реснички беспрерывно двигаются и гонят воду внутрь кишечной полости. Последняя разделена продольными перегородками (септами) на камеры.

В верхней части тела кораллового полипа (в области глотки) септы полные (прирастающие одним краем к стенке тела, другим - к глотке) или неполные (не достигающие глотки). В септах есть отверстия, посредством которых все камеры сообщаются между собой.

В нижней части кораллового полипа (ниже глотки) септы прирастают только к стенке тела. Вследствие этого центральная часть гастральной полости - желудок - остается неразделенной. Свободные края септ утолщены и называются мезентериальными нитями. Они играют важную роль в переваривании пищи, так как в них сосредоточено множество железистых клеток, выделяющих пищеварительные ферменты.

У кораллов с одним сифоноглифом две мезентериальные нити, расположенные на паре противостоящих септ, не утолщены и несут клетки с длинными сильными ресничками. Находясь в постоянном движении, реснички гонят воду из гастральной полости кораллового полипа наружу. Совместная работа двух мезентериальных нитей и сифоноглифа (или двух противолежащих сифоноглифов, как у актиний), обеспечивает постоянную смену воды в гастральной полости. В результате туда постоянно поступает свежая, богатая кислородом вода, а вместе с ней бактерии, планктонные организмы, частицы детрита, которыми питаются коралловые полипы. С обратным током воды выносятся наружу углекислый газ, продукты обмена и непереваренные остатки пищи.

Число септ и камер у коралловых полипов всегда совпадает с числом щупалец, полость которых представляет собой продолжение соответствующих камер гастральной полости. Таким образом, у восьмилучевых кораллов всегда имеется восемь септ и камер, у шестилучевых - шесть.
Септы закладываются постепенно и всегда парами.



Как и все кишечнополостные, кораллы радиально-симметричны. Однако во внутренней их организации есть и черты билатеральной симметрии (сжатые с боков глотка и сифоноглифы). через продольную ось глотки можно провести только одну плоскость симметрии, которая делит тело кораллового полипа на две зеркальные половины. Камеры, лежащие против узких краев глоточной трубки, отличаются от остальных расположением мускульных валиков. Эти камеры и образующие их септы называют направительными, по которым условно определяют "спинную" и "брюшную" стороны тела кораллового полипа.

Мышечные клетки коралловых полипов обособляются от экто- и энтодермы и переходят в мезоглею, формируя в стенках тела слой продольных и поперечных мышц. Кроме того, в мезоглее каждой септы на одной из сторон располагается тонкий слой поперечных, а на другой - мощный валик продольных мышц.

Мезоглея представлена у большей части шестилучевых кораллов тонкой опорной пластинкой. Зато у восьмилучевых кораллов она достигает значительного развития, особенно в стволе и ветвях колонии. Студенистое вещество мезоглеи укреплено коллагеновыми элементами и заполнено огромным количеством скелетных известковых иголочек - спикул, или склеритов.

Таким образом, мезоглея составляет прочную опору колонии кораллов. Одновременно она участвует в транспорте пищевых веществ, так как пронизана густой сетью энтодермальных каналов, связывающих отдельные кишечные полости коралловых полипов в одну полость. Эти же каналы играют важную роль в ритмической смене активного и пассивного состояния колонии коралловых полипов.

Значительного развития у многих коралловых полипов достигает скелет. У восьмилучевых кораллов - это внутренний, мезоглеальный скелет, состоящий из склеритов, которые развиваются в специальных клетках - склеробластах. Иногда склериты сливаются между собой или объединяются органическим рогоподобным веществом, образуя скелет колонии кораллов.

Он может состоять и из чистого рогового вещества.

Среди шестилучевых кораллов есть бесскелетные формы (актинии и периантарии). Чаще, однако, скелет имеется, причем он может быть либо внутренним (в виде стержня из рогоподобного вещества), либо наружным (известковым), но всегда эктодермального происхождения.
Но ни известковый, ни органический скелет не в состоянии поддерживать постоянства формы тела коралловых полипов. Это обеспечивается иным способом. У всех полипов имеется своеобразный гидроскелет, который достигает наибольшего совершенства у коралловых полипов.

Благодаря постоянному току воды, создаваемому сифоноглифами, в гастральной полости возникает повышенное давление, без которого коралловый полип имел бы форму пустого двухслойного мешка. Полип расправляется под давлением жидкости, наполняющей гастральную полость. В таком состоянии он может находиться очень долго и почти без затрат энергии. Между тем у остальных животных такое напряженное состояние не может быть длительным, так как мышцы устают, животное должно изменить положение тела или переместиться в пространстве.


Но не надо думать, что единожды расправившись, коралловый полип будет сохранять свою форму бесконечно долго. Периодически она нарушается сокращением какой-либо группы мышц. Сжатие кольцевых мышц, например, удлиняет тело полипа и делает его тоньше, сокращение продольных мышц щупалец приводит к их изгибанию и т.д.
В случае опасности сокращаются все мышцы сразу, вода из гастральной полости выдавливается наружу и полип сжимается или втягивается внутрь колонии.

Колонии коралловых полипов, как правило, не бывают полиморфными, но у некоторых восьмилучевых кораллов наблюдается диморфизм - два типа строения полипов.
Для всех кораллов характерно только полипоидное состояние. Медуз они не образуют. Половые железы развиваются в энтодерме септ коралловых полипов.

 Статьи по теме: 

Коралловые полипы: строение. Кораллы - это животное или растение? Где в природе встречаются кораллы? Морские полипы кораллы

Коралловые полипы удивительнейшие создания матушки — природы. Их насчитывается около шести тысяч видов. Живут они на небольших глубинах – от 20 до 40 метров, в основном, в тропических широтах. Коралловые полипы любят тепло, но не жару. Из-за глобального потепления некоторые виды начали вымирать, но их место активно занимают другие, более стойкие. Они живут огромными колониями и живут поодиночке. Но в любом виде коралловые полипы завораживающе прекрасны.

Когда полипы умирают, после них остаются их скелеты, которые добавляют очередной слой к тому великому сооружению, строительство которого было начато, быть может, миллионы лет назад. Так возникали, а наверняка, и сейчас возникают, растут и поднимаются коралловые острова и рифы.

Когда попадаешь в коралловые джунгли, то просто теряешься от неистовства красок и красоты, от этой безудержной фантазии природы. Вот горгонарии — морские веера. Ажурные коралловые полипы, растут вверх и в стороны. Они образуют такие потрясающие по красоте конструкции и фигуры, что ими можно любоваться бесконечно. Кстати, они не нуждаются в твердом основании и могут прикрепляться в любой расщелине, или даже в песке.

Зависнув над дном, любовались многочисленными рыбками, снующими в коралловых зарослях. Рыбы–бабочки, маленькие груперы, рыбы–клоуны, которые бесстрашно ныряют в ядовитые щупальца полипов, многочисленные рыбы–чистильщики, рыбы–хирурги.

Вдруг мы увидели, как парочка небольших актиний (это ведь тоже полипы) начали осторожно двигаться в сторону. Мы опешили – актинии сами передвигаться не могут. Присмотрелись – это рак-отшельник носит на своем домике актиний. Вот такое взаимовыгодное содружество, симбиоз. Актиния своими ядовитыми щупальцами защищает рака, а рак, передвигаясь по дну, дает актинии больше возможностей для охоты. Но со временем рак растет и его домик становится тесным для него. Тогда рак начинает искать более подходящую раковину. Найдя, он вначале примерит ее, удобен ли новый дом, а затем аккуратно пересаживает свою спутницу (или нескольких спутниц) актинию на новую раковину. Так и живут они, так и путешествуют, снабжая друг друга пищей.

А те актинии, которые ведут оседлый образ жизни, прекрасно дружат с теми же рыбками-клоунами. Эти юркие, ярко окрашенные создания все время снуют в непосредственной близости от ядовитых щупальцев, которые, впрочем, совершенно не беспокоят этих рыбок. Но сами рыбки со своей расцветкой служат как бы приманкой для других хищников. Ничего не подозревающие охотники бросаются на рыбку-клоуна, которая мгновенно скрывается в зарослях щупалец актинии. А вот охотника эти самые щупальца парализуют. И вот уже готовый обед и для актинии и для приманки.

Причудливые гроты кораллов служат надежным убежищем для многих обитателей морей. Кто отсыпается в них, как, например, мурены, кто сидит в засаде, поджидая добычу, как вот этот маленький осьминог. Он выскочил из своего укрытия за добычей, но увидел нас и кинулся наутек.

Наблюдая за обитателями кораллового рифа, начинаешь понимать, почему они нас не боятся. Когда огромные лайнеры бороздят океанские просторы, когда шум корабельных винтов разносится на многие мили, а мы стоим у борта, всматриваясь в толщу воды и ничего там не видя, кроме белой пены, мы говорим потом, что океан пуст, там нечего смотреть, и нет в океане ничего интересного. Опытный охотник никогда не станет ломиться с шумом и треском через лес, распугивая всех зверей в округе. Он просто присядет тихонько в укромном месте на пенек и будет терпеливо ждать. И вот вскоре мимо него вдруг проскочит любопытный зверек, а другой еще и остановится поглядеть…
Вот мы и поступали, как тот самый, опытный охотник. Зависнув спокойно над коралловым рифом, мы увидели и запечатлели много такого, что с поверхности моря не увидеть, но что навсегда оставило в памяти неизгладимые впечатления.

Полинезия. Край тысяч островов, приветливых людей, сказочных красот. Красот не только наземных, но и подводных. Это настоящая Мекка для любителей подводного плавания. Спокойные лагуны, кристально прозрачная, теплая вода и удивительный мир коралловых джунглей.

Когда погружаешься в этот волшебный мир, то первое что поражает – неистовое буйство красок. Совсем близко к поверхности – коралловые джунгли. Коралловые полипы создали такое волшебное царство, что просто застываешь в восхищении. Они шевелят своими щупальцами, и создается такое впечатление, что это подводные растения шевелятся от водного ветра. Но вдруг, как по мановению волшебной палочки, как по команде эти щупальца исчезают и вот уже перед нами – просто коралловое покрывало дна лагуны.

А через некоторое время появляются снова. И снова колышутся густые щупальца и снуют между ними рыбы — клоуны, прячась при малейшем подозрении на опасность. Эти интересные рыбки живут в гуще щупалец коралловых полипов. А ведь щупальца у полипов стрекательные. Но вот так они и живут вместе. Полипы защищают рыбок, а за это им достаются объедки от «рыбьего стола».

Когда плывешь над коралловыми джунглями, не перестаешь поражаться и восхищаться изобретательностью природы. И невольно задумываешься над тем, что эту красоту природа создавала не тысячи, не сотни тысяч, а миллионы лет. Ведь не сразу здесь все стало таким чудесным. Колонии коралловых полипов зарождались и умирали. И каждое умершее поколение укладывалось новым слоем на предыдущие. И сколько же понадобилось тысячелетий, чтобы возникли и поднялись над водой прекрасные острова и атоллы, чтобы появился Большой Барьерный Риф!

Медленно проплывают внизу причудливые коралловые джунгли, пещеры, гроты. Отовсюду за нами наблюдают то настороженно, то с любопытством тысячи глаз. Везде – сверху, снизу, со всех сторон мы окружены бесчисленными обитателями этого кораллового общежития. Вот проплывает, лениво шевеля плавниками, красавица крылатка. Она действительно прекрасна – это неоспоримый факт. Но факт еще и то, что нужно держаться от этой красоты подальше. Крылатка – одна из самых опасных рыб. Ее плавники ядовиты. И яд настолько опасен, что, если человек наткнется даже на одну из плавниковых колючек, то он получит сильнейший болевой шок, после которого может наступить смерть.

Огибаем небольшую скалу. А внизу небольшой причудливый грот. А в этом гроте после ночной охоты и сытной трапезы отдыхает мурена. Кажется, что она все время жует. Но нет, эта хищница спит. А челюстями двигает потому, что она так дышит – прогоняет воду через жабры. Но челюсти она не смыкает. В пасти у нее «санитарный час». Креветка – чистильщик бесстрашно снует в пасти у мурены, выбирая остатки пищи. Работа эта не из легких. Но желающих на нее хоть отбавляй. Вот и рыбы – чистильщики суетятся в сторонке. Правда, поскольку пасть уже занята конкурентами, они обрабатывают мурену снаружи.

Вообще, за ними исключительно интересно наблюдать. Порою большие рыбы сами приплывают сюда, чтобы за ними поухаживали. Они растопыривают плавники, раскрывают жабры, открывают пасть, тем самым показывая рыбам – чистильщикам, что они хотят, чтобы их почистили. И маленькие рыбки с усердием превеликим приступают к работе. А когда большая рыба решит, что уже все хорошо, она резко захлопывает пасть на пару секунд, потом открывает и выпускает оттуда маленьких санитаров.

А вот еще одна интересная сценка. Опытные люди говорят, что нам просто повезло, что мы наткнулись на такую идиллию. Обычно мурены отлеживаются в своих укрытиях, в коралловых гротах, в одиночку. А тут сразу две, в обнимку, причем, одна из них – леопардовая.

Не стали мешать влюбленной парочке, поспешили удалиться. Но коралловые джунгли, эта фантастическая страна, миллионы лет сооружаемая крошечными коралловыми полипами, так просто не отпускает.
Разве можно было не сфотографировать вот такую картинку «взаимовыгодного сотрудничества» — рыбки – чистильщики чистят панцирь черепахи. Близко нас не подпустили, но, тем не менее, этот факт сотрудничества был запечатлен нашей камерой.

Но, конечно же, самым главным персонажем на наших снимках были кораллы. Их фантастическая, необузданная красота завораживала. Вот чисто субъективно – быть может, и не очень благозвучное название – «коралловые полипы». Но если даже один раз воочию увидеть то, что создали за миллионы лет эти крошечные строители, то будет абсолютно все равно, как они называются. Потому что это – самое настоящее чудо!

Коралловые полипы (лат. Anthozoa) - класс морских беспозвоночных из типа стрекающих. Колониальные и одиночные донные организмы. Многие виды коралловых полипов обладают известковым скелетом и участвуют в рифообразовании. Наряду с ними к этому классу относится множество представителей, скелет которых состоит из белка (горгонарии, чёрные кораллы), а также вовсе лишённых твёрдого скелета (актинии). Насчитывают около 6 тысяч видов. Название Anthozoa в буквальном переводе означает животное – цветок, с одной стороны оно определяет зоологический характер данной группы, а с другой - указывает на их внешний вид. Они и в самом деле похожи на цветы: многокрасочные, с подвижными щупальцами, напоминающими лепестки, и размеры у многих из них вполне внушительные. Иные до 60 см в диаметре и высотой до метра. Наряду с аквариумными рыбками и растениями, коралловых полипов содержат в аквариумах. Скелеты некоторых видов (коралл) используют в ювелирном деле.

Рис.1. Коралловые полипы (лат. Anthozoa)

Кораллы обитают в море; они неподвижны и по виду напоминают ветви растений. Однако все же это не растения: каждая ветвь коралла - это скопление мельчайших животных, коралловых полипов. Такие скопления называются колониями. Каждый полип образует вокруг себя защитную известковую оболочку. Когда рождается новый полип, он прикрепляется к предыдущему и начинает строить новую оболочку - так коралл «растет». «Рост» коралла составляет около 1 см в год в благоприятных условиях. Большие скопления кораллов образуют так называемые коралловые рифы. Коралловые полипы обитают в тёплых тропических морях, где температура воды не ниже 20 °C, и на глубинах не более 20 метров, в условиях обильного планктона, которым они питаются. Обычно днём полипы сжимаются, а ночью вытягиваются и расправляют щупальца, с помощью которых ловят различных мелких животных. Крупные одиночные полипы способны ловить и сравнительно крупных животных: рыбу, креветок. Часть видов коралловых полипов живут за счёт симбиоза с автотрофными простейшими (одноклеточными водорослями), которые живут у них в мезоглее. Имеются мускульные клетки, образующие продольные и поперечные мышцы. Имеется нервная система, образующая густое сплетение на ротовом диске.

Кораллами обычно называют только скелет колонии, оставшийся после гибели множества мелких полипов. Многие коралловые полипы являются рифообразователями. Скелет может быть наружным, образованным эктодермой, или внутренним, формирующимся в мезоглее. Как правило, полипы занимают на коралле чашевидные углубления, заметные на его поверхности. Форма этих полипов столбчатая, в большинстве случаев с диском на вершине, от которого отходят венчики щупалец. Полипы неподвижно закреплены на общем для всей колонии скелете и связаны между собой покрывающей его живой мембраной, а иногда и пронизывающими известняк трубками.

Скелет секретируется наружным эпителием полипов, причём главным образом их основанием (подошвой), поэтому живые особи остаются на поверхности кораллового сооружения, а всё оно непрерывно растет. Число участвующих в его образовании полипов также постоянно увеличивается путем их бесполого размножения (почкования). У многих восьмилучевых полипов скелет развит слабо и его заменяет гидроскелет, обеспечиваемый наполняемостью гастральной полости водой.Кораллы размножаются и половым путем, образуя крошечные свободноплавающие личинки, которые в конечном итоге оседают на дно и дают начало новым колониям. Полипы, как правило, раздельнополые. Сперматозоиды через разрывы стенки гонад выходят в гастральную полость, а затем наружу и проникают через рот в полость женской особи. Оплодотворенные яйцеклетки некоторое время развиваются в мезоглее септ. У многих коралловых полипов развитие протекает без метаморфоза и личинка не образуется.

В серии экспериментов, проведенных на кораллах Большого Барьерного pифа, был выявлен триггерный механизм, запускающий гибель кораллов. Их отмирание начинается при увеличении содержания органики в воде и в осадке, а посредником этих процессов являются микробы. Богатая органикой среда служит хорошей базой для бурного роста микробов, в результате снижаются содержание кислорода и рН среды. Это сочетание смертельно для кораллов. Ускорение сульфатредукции, использующей в качестве субстрата мертвые ткани, только ускоряет гибель кораллов.

Отличаются следующими особенностями: имеют крупные размеры; редко одиночные, чаще колониальные формы; обитают в теплых тропических морях, температура не ниже 20С 0 , глубина не большая; у большинства видов хорошо развит скелет (роговой или известковый), скелет может быть наружным, образованным эктодермой, или внутренним, формирующимся в мезоглее; гастральная полость подразделена перегородками – септами на камеры. Имеется эктодермальная глотка со жгутиковыми бороздками - сифоноглифами, обеспечивающими ток воды в гастральную полость; гонады образуются в энтодерме; имеются мускульные клетки, образующие продольные и поперечные мышцы; нервная система образует густое сплетение на ротовом диске; лучевая симметрия нарушена и наблюдается переход к двулучевой, или билатеральной симметрии; рот окружен либо восемью щупальцами(восьмилучевые), либо числом щупальцев, кратным шести (шестилучевые кораллы). Размножение бесполое и половое. Развитие с метаморфозом. Личинка - планула. Чередования поколений нет.

Питание у коралловых полипов разнообразно. Многие питаются планктоном или ловят мелких животных при помощи щупалец. Крупные одиночные полипы – актинии способны ловить и крупных животных: рыбу, креветок. Часть видов живут за счет симбиоза с одноклеточными водорослями. Актинии – хищники. Рыбы, раки, крабы – желанная их добыча. Актинии хватают её щупальцами, и сейчас же сотни ядовитых «стрел» вонзаются в неё. Недолгая конвульсия – и вот уже актиния, подтянув щупальцами добычу ко рту, выворачивает изо рта наружу свою глотку. Накрывает ею пойманное животное, затем оно вместе с глоткой исчезает внутри актинии. От жизни в аквариумах актинии «худели» сильно: в десять раз теряли в весе! Но стоило им вновь предложить пищу, как они жадно начинали ее глотать и быстро «поправлялись». Через несколько дней трудно было поверить, что актиния так долго постилась.

Когда у актиний разыгрывается аппетит, они глотаю все без разбора, даже несъедобные и опасные для них предметы. Одна актиния «с голодухи» проглотила большую раковину. Раковина встала в ее «желудке» поперек и перегородила его на две половики, верхнюю и нижнюю. В нижнюю пища изо рта не попадала. Думали, актиния умрет. Но она нашла выход: у подошвы актинии, у того самого места, на котором это «морской цветочек» сидит на камне, открыл свой беззубый зев новый рот. Вокруг него вскоре выросли щупальца и актиния стала счастливой обладательницей двух ртов и двух желудков. Колониальные полипы – «пожизненные пленники» колонии, которую составляют. Им не дано отделиться от неё и передвигаться самостоятельно. Но актинии, сжимая и разжимая подошву, ползают по дну. Не быстро, но ползают, могут забраться на раковину, на камень или иной лежащий на дне предмет. Дышат актинии кислородом, растворенным в воде, прокачивая её через свой рот: в актинию вода попадает из углов щелевидного рта, а обратно из средней части щели. Актинии любят воду с достаточно большой соленостью. В Средиземном море под Неаполем, где солей в воде 3,7% обитают около 50 видов актиний, Черном море с соленостью воды вдвое меньше их всего 4 вида, а в Азовском (совсем малосоленом море) - только 1 вид.

Внутреннее и внешнее строение

Актинии имеют в основном крупные формы одиночных полипов, лишенных скелета. Часто ярко окрашены и их называют морскими анемонами. Имеют форму цилиндра, высотой в среднем до 4-5 см и толщиной 2-3 см. Состоят из средней части, называемые стволом (колонной), заканчивающимся в нижней части ножкой, с помощью которой крепится к подводным скалам, и верхней части, состоящей из ротового диска, или перистомы, имеющей в центре рот в форме продолговатой щели. Вокруг рта и по краям ствола находятся щупальца, расположенные группами. Каждая группа включает столько щупалец, сколько промежутков остается между щупальцами, формирующими внутренний круг, т.е. каждый промежуток занят щупальцам из последующей группы. Первый и второй круги имеют по 6 щупалец, третий – 12, четвертый – 24, пятый – 48, т.е. число последовательно увеличивается вдвое. Число кругов меняется от одного до шести, восьми, десяти и более. У актинии большое разнообразие форм - помидора, цветка, листья папоротника.


Рис.2. Поперечные срезы через восьмилучевой и шестилучевой полипы

Гастральная полость сложная. Рот ведет в сплющенную в одном направлении глотку со складчатой эктодермальной выстилкой. У Hexacorallia сифоноглифов два в обоих углах глоточной щели. Сифоноглифы обеспечивают ток воды через гастральную полость. Щелевидная глотка и наличие двух сифоноглифов нарушают радиальную симметрию и поэтому у актиний только две плоскости симметрии. Глотка ведет в гастральную полость, которая подразделена радиальными перегородками - септами.


Рис.3. Схемы строения коралловых полипов

Септы представляют собой боковые складки энтодермы, при чем каждая складка соответственно состоит из двух слоев энтодермы, между которыми находится мезоглея с мускульными клетками. Септы свободным краем прирастают к глотке, а ниже глотки не смыкаются, образуя желудок. Края септ утолщены, гофрированы, усажены стрекательными и пищеварительными клетками, образуя мезентериальные нити. Их свободные концы называются аконциями. Добыча переваривается под воздействием ферментов. У Hexacorallia септ много, не менее двенадцати. Мускульные валики в направительных камерах обращены наружу и не нарушаю двулучевой симметрии, определяемой формой глотки и двумя сифоноглифами. Актинии лишены скелета.

Кораллы как симбионты

Кораллы - это своеобразное сообщество мелководных морских организмов тропической зоны Мирового океана, представляют симбиоз кораллов и одноклеточных водорослей. В процессе фотосинтеза одноклеточные водоросли выделяю свободный кислород, необходимый коралловым полипам для дыхания, а кораллы взамен выделяют углекислый газ, весьма нужный водорослям для фотосинтеза. Такие кораллы снабжают одноклеточные водоросли различными питательными веществами.

Коралловые рифы - это сообщества высокой продуктивности, которые сочетают стабильную фотосинтезирующую систему и систему, способную к захвату, консервированию и вовлечению в жизненный цикл элементов питания из воды океана, содержащей планктон и взвешенные частицы. Актинии находятся в симбиозе с раками- отшельниками, раками мозаичными, бороздчатыми угловатыми. Актинии со стрекательными свойствами защищают раков от врагов. Раки – отшельники служат актиниям для передвижения. Актинии размещаются на поверхности раковины, создавая защиту в виде накидки, не затрудняющей движений рака. Ротовое отверстие актинии находится над ртом рака, и она свободно захватывает часть его пищи. Однако раки - не единственные представители ракообразных, с которыми связывают актинии. Подобные явления наблюдаются и в других видах. Из шестидесяти особей актинолоты сетчатой и гепатуса чилийского, выловленных на побережье Чили, только четыре были без актиний. В каждой клетке рака мозаичного есть актинии. Приятельские отношения у актиний и с рыбками амфиприонами.

Клоуны, плавая между щупалец актиний, приводят в движение воду, а это приносит кислород, помогая дышать актинии. Кроме того, с током воды к ней поступает и мелкий корм. Очень интересен симбиоз гигантским морских анемонов или актиний, и небольших ярко окрашенных рыбок- клоунов. Актиния – хищник. Рыбок, оказывающихся поблизости от щупалец актиний, поражает яд её стрекательных клеток. А клоуны плавают среди них совершенно спокойно и питаются объедками пищи, которую собирают со щупалец актиний. Видимо, клоуна защищает от воздействия яда слизь, покрывающая его тело. Актиния в свою очередь «доедает» остатки пищи, которую добывает клоун, потому что, схватив добычу, он приносит ее в безопасное место - т. е. к актинии. Ядовитые щупальца актинии обеспечивают клоуну надежное укрытие. Под ее защитой он откладывает икру у подошвы актинии и даже трется порой об ее щупальца.

Полипы играют огромную роль в очищении морской воды от взвешенных органических частиц. Коралловый известняк в некоторых странах используется в строительстве. Отдельные виды кораллов высоко ценятся как материал для различных украшений. Именно поэтому некоторые кораллы оказались на грани уничтожения и в настоящее время нуждаются в тщательной охране от браконьеров. Коралловые полипы являются основными рифообразующими организмами.



Это исключительно морские, в основном теплолюбивые организмы. Встречаются как одиночные, так и колониальные формы (последние чаще). В цикле развития отсутствует форма медузы.

По сравнению с гидроидными полипами они устроены более сложно. Отдельный коралловый полип колонии внешне напоминает гидру, но располагается обычно в чашечке своего наружно­го скелета. Усложнение их организации состоит в наличии глотки, разделении кишечной полости на камеры с помощью вертикаль­ных перегородок, что увеличивает поверхность секреции и усво­ения пищи.

Наблюдается разделение мускульной и эпителиаль­ной частей эпителиально-мускульной клетки и образование дифференцированной мышечной ткани.

Нервная система диффузного типа, но с большей, чем у гидры, концентрацией нервных клеток у ротового отверстия.

Коралловые полипы размножаются как бесполым, так и половым способом. Половые железы развиваются в энтодерме перегородок кишечной полости.

Оплодотворённое яйцо начинает дробиться. Сначала оно делится надвое, затем каждая из образовавшихся клеточек в свою очередь также разделяется и так далее. В результате образуется большое количество мелких клеток, расположенных в один слой и имеющих вид маленького полого шарика. Вслед за этим часть клеток погружается внутрь, в результате чего получается двуслойный зародыш. Из его внутреннего слоя впоследствии формируется энтодерма, а из наружного – эктодерма будущего полипа. Эктодерма покрыта многочисленными мелкими ресничками, при помощи которых зародыш получает способность плавать; с этого момента он превращается в личинку, называемую планулой . Планула не способна питаться и размножаться. Она некоторое время плавает в толще воды, затем садится на дно и прикрепляется к нему передним концом. Вскоре после этого на заднем конце (теперь уже верхнем) конце планулы прорывается ротовое отверстие и образуется венчик щупалец. Так возникает первый полип. У колониальных форм этот полип вскоре выпочковывает на себе других полипов, те в свою очередь следующих и т. д. возникает колония. По достижении колонией определённой степени развития, составляющие её полипы начинают размножаться также и половым путём, образуя яйца. На этом цикл замыкается.

Среди одиночных мягких коралловых полипов широко извест­ны актинии, которых за разнообразную окраску называют мор­скими цветами.

Колониальные формы многочисленны и разнообразны (шаро-, древовидные и др.). Их скелет состоит из карбоната каль­ция. Известковые скелеты колониальных форм образуют рифы и океанические острова – атоллы. Органический скелет красного благородного коралла используется для изготовления ювелирных изделий.

Контрольные вопросы:

    Какие особенности строения характерны кишечнополостным (на примере гидры)?

    Как питается гидра?

    Какие типы размножения имеет гидра?

    Какие общие черты и различия имеют представители классов Сцифоидные и Коралловые полипы?

    Как размножаются Сцифоидные?

Класс Коралловые полипы (Anthozoa)

Коралловые полипы - морские колониальные, реже одиночные полипы, развивающиеся без смены поколений. Преимущественно обитают в теплых тропических морях, где температура воды не ниже 20°С, и на глубинах не более 20 м, в условиях обильного планктона, которым они питаются. Всего известно около 6 тыс. видов коралловых полипов. Многие из них имеют известковый скелет и являются рифообразователями.

Коралловые полипы, несмотря на общее сходство строения с гидроидными, отличаются от последних следующими особенностями:

Размеры коралловых полипов крупнее и у них сильно развита мезоглея ,

У большинства видов хорошо развит скелет (роговой или известковый). Скелет может быть наружным, образованным эктодермой, или внутренним, формирующимся в мезоглее;

- гастрольная полость подразделена перегородками-септами на камеры. Имеется эктодермальная глотка со жгутиковыми бороздками-сифоноглифами, обеспечивающими ток воды в гастральной полости;

- гонады образуются в энтодерме. Размножение бесполое и половое. Развитие с метаморфозом. Личинка - планула. Чередования поколений нет;

Имеются мускульные клетки , образующие продольные и поперечные мышцы;

- нервная система образует густое сплетение на ротовом диске;

Лучевая симметрия нарушена и наблюдается переход к двулучевой , или билатеральной, симметрии.

Рис. 96. Строение шестилучевого кораллового полипа (по Пфургшеллеру): 1 - щупальца, 2 - рот, 3 - глотка, 4 - септы, 5 - подошвенная пластинка, 6 - чашечка, 7 - склеросепты, 8 - ткани полипа


Рис. 97. Образование внутреннего скелета у восьмилучевых полипов (по Хадорну): 1 - щупальца, 2 - скелетные иглы у основания щупалец, 3 - желудок с септами, где созревают яйца, 4 - скелетные тяжи, 5 - мезоглея, гастральный канал в стволе колонии, окруженный скелетом, 6 - ствол колонии

Различают два подкласса современных коралловых полипов: Восьмилучевые (Octocorallia) и Шестилучевые (Hexacorallia), между которыми наблюдаются существенные различия в организации. Поэтому, характеризуя морфологию и физиологию коралловых полипов, удобнее дать сравнительный очерк организации Octocorallia и Hexacorallia.

Сравнительная морфофизиологическая характеристика 6- и 8-лучевых коралловых полипов. Тело полипов цилиндрическое. Одиночные полипы подошвой прикрепляются к субстрату, а колониальные к телу колонии - ценосарку. На оральном полюсе полипа находится рот, окруженный всегда полыми щупальцами (рис. 96). По числу щупалец легко различить подклассы коралловых полипов: у 8-лучевых всегда восемь щупалец и они перистые, с боковыми выростами, а у 6-лучевых щупальца гладкие и их число кратно шести (рис. 96, 97).

Гастральная полость сложная. Рот ведет в сплющенную в одном направлении глотку со складчатой эктодермальной выстилкой. У Octocorallia в одном конце глоточной щели имеется сифоноглиф - желобок, выстланный мерцательным эпителием. У Hexacorallia сифоноглифов два - в обоих углах глоточной щели. Сифоноглифы обеспечивают ток воды через гастральную полость. Щелевидная глотка и наличие 1- 2 сифоноглифов нарушают радиальную симметрию полипов, и потому у 8-лучевых полипов можно провести только одну, а у б-лучевых только две плоскости симметрии. Глотка ведет в гастральную полость, которая подразделена


Рис. 98. Поперечные разрезы через восьмилучевой и шестилучевой полипы (А - по Хиксону, Б - по Хайману): 1 - глотка, 2 - полость глотки, 3 - сифоноглиф, 4 - вентральная направительная камера, 5 - септа, 6 - мускульный валик септы, 7 - дорзальная направительная камера, 8 - внутренние камеры между септами первого порядка, 9 - внутренние камеры между вторично возникающими септами, 10 - промежуточные камеры, 11 - эктодерма, 12 - энтодерма, мезоглея зачернена

радиальными перегородками - септами. Септы представляют собой боковые складки энтодермы, причем каждая складка соответственно состоит из двух слоев энтодермы, между которыми находится мезоглея с мускульными клетками. Септы свободным краем прирастают к глотке, а ниже глотки не смыкаются, образуя желудок. Края септ утолщены, гофрированы, усажены стрекательными и пищеварительными клетками, образуя мезентериальные нити. Их свободные концы называются аконциями. Добыча, попадающая в желудок полипа, плотно облегается мезентериальными нитями, умерщвляется и постепенно переваривается под воздействием пищеварительных ферментов. Наличие септ увеличивает пищеварительную поверхность у полипов. Число септ и их расположение различно в двух подклассах (рис. 98).

У Octocorallia восемь септ с мышечными валиками. Пары септ, отходящие от двух углов уплощенной глотки, называются направительными Направительная камера напротив единственного сифоноглифа отличается тем, что мускульные валики в ее септах обращены внутрь. Эту камеру условно называют "вентральной". На септах противоположно расположенной "дорзальной" камеры валики обращены наружу от камеры. Таким образом, расположение мускульных валиков в септах Octocorallia также нарушает радиальную симметрию.

У Hexacoralha септ много, не менее 12, и их число кратно шести. Мускульные валики в направительных камерах обращены наружу и не нарушают двулучевой симметрии, определяемой формой глотки и двумя

сифоноглифами. Септы у 6-лучевых полипов формируются постепенно. Вначале возникает шесть пар септ первого порядка, которые прирастают к глотке. Между септами каждой пары образуются основные камеры, а между ними - промежуточные, в которых образуются дополнительные пары септ второго порядка и т. д. (рис. 98).

Питание у коралловых полипов разнообразно. Многие питаются планктоном или ловят мелких животных при помощи щупалец. Крупные одиночные полипы - Актинии (Actinia) способны ловить и крупных животных: рыбу, креветок. Ну а в последнее время выяснилось, что часть видов коралловых полипов живут за счет симбиоза с одноклеточными водорослями, которые у них живут в мезоглее.

Для коралловых полипов, ведущих в основном прикрепленный образ жизни, характерно наличие скелета, который образуется по-разному у разных подклассов.

У 8-лучевых полипов скелет внутренний и образуется в мезоглее, он может быть роговым или известковым. Скелетные элементы (рис. 99) образуются в клетках-склеробластах. Скелетные иглы могут сливаться между собой или соединяться роговым веществом, формируя скелет колонии. Например, у благородного коралла (Corallium rubrum) скелетный ствол колонии известковый, пурпурного цвета. Сверху ветвь колонии покрыта эктодермой. Внутренний скелет пронизан сетью энтодермальных каналов, связывающих всех членов колонии (рис. 97).

У 6-лучевых полипов скелет наружный, выделяемый эктодермой, реже внутренний или отсутствует. Рост наружного скелета вокруг молодого полипчика происходит от области подошвы, где возникает вначале подошвенная пластинка, а на ней формируются известковые септы - склеросепты, а затем уже образуется чашечка - тека, которая защищает весь полип до уровня щупалец. Скелет часто обрастает складками кожи сверху и производит впечатление внутреннего.

Имеются полипы без скелета, например актинии. У многих 8-луче-вых полипов скелет развит слабо и его заменяет гидроскелет - тургор колонии, обеспечиваемый наполняемостью гастральной полости водой.

Размножение и развитие . Полипы могут размножаться бесполым путем: почкованием, делением в поперечном и продольном направлениях.

Перед половым размножением на септах в энтодерме созревают гонады. Полипы, как правило, раздельнополые. Сперматозоиды через разрывы стенки гонад выходят в гастральную полость, а затем наружу и проникают через рот в полость женской особи. Оплодотворенные яйцеклетки некоторое время развиваются в мезоглее септ. Личинки-планулы обычно покидают материнский полип, а затем оседают на твердый субстрат и превращаются в полипов (рис. 100, 5). У многих коралловых полипов развитие протекает без метаморфоза и личинка планула не образуется.

Обзор подклассов и отрядов коралловых полипов . Всего известно пять подклассов коралловых полипов, из которых три подкласса известны лишь в ископаемом состоянии (Tabulata, Rugosa, Heliolitoidea). Два подкласса представлены современными формами (Octocorallia и НехасогаШа) (рис. 101, 102).

Подкласс Восьмилучевые кораллы (Octocorallia)

У восьмилучевых кораллов восемь щупалец, восемь септ, скелет внутренний. Наблюдается нарушение радиальной симметрии до билатеральной в связи с наличием одного сифоноглифа и расположением мускулистых валиков в септах (рис. 98 А).

Отряд Альционарии (Alcyonaria) - самый многочисленный, включающий около 1300 видов морских полипов. Среди них большинство - мягкие кораллы, без развитого скелета, с отдельными разбросанными в мезоглее спикулами. Они образуют колонии разнообразной формы: ветвистые, дольчатые, шаровидные. Примером мягких кораллов могут служить колонии альционарии - "руки" (рис. 103). Лишь некоторые виды рода Tubipora - органчика обладают развитым известковым скелетом, образующим трубочки в мезоглее, спаянные поперечными пластинками. Их скелет отдаленно по форме напоминает орган, с чем и связано их название. Органчики образуют крупные шаровидные колонии и участвуют в рифообразовании. На Белом море распространены кораллы рода Versemia fruticosa. Альционарии нередко образуют густые заросли на скалистых грунтах.

Отряд Роговые кораллы (Gorgonacea) составляют полипы с внутренним роговым скелетом. Это также богатый видами отряд (1200 видов), встречающийся преимущественно в тропических областях, но некоторые из них припособились к обитанию в полярных районах. Вееровидные колонии образуют полипы рода Gorgonia, называемые веером Венеры.


Рис. 101. Восьмилучевые кораллы (по Догелю): А - альционария Gersemia, Б - морское перо Pennatula, В - роговой коралл Leptogorgia

К числу горгонарий относятся промысловые красные кораллы (Corallium rubrum) и близкие к нему виды, добываемые в Средиземном, Красном и других морях. Их органический скелет пропитан известью и обладает различными оттенками красного цвета. Из красного коралла изготавливают ценные ювелирные изделия.

Отряд Морские перья (Pennatulacea). Морские перья образуют колонии перьевидной формы: с толстым стволом, на котором по бокам правильными рядами располагаются полипы. Число видов невелико (300). Некоторые виды распространены в Ледовитом океане, причем среди них встречаются самые крупные колонии высотой до 2,5 м (Umbrella encrinus). Колонии Pennatula способны к свечению. Морские перья, в отличие от других коралловых полипов, не прирастают к субстрату. Они заякориваются в грунте, а иногда переплывают с места на место.

Подкласс Шестилучевые кораллы (Hexacorallia)

У шестилучевых кораллов множество гладких щупалец, число которых кратно шести. Гастроваскулярная полость разделена сложной системой септ, число которых также кратно шести. Шестилучевая симметрия нарушается до двухлучевой из-за двух сифоноглифов и щелевидной формы глотки. Часто скелет наружный, известковый, редко отсутствует. Выделяют пять отрядов шестилучевых кораллов.

Отряд Актинии (Actinaria) включает в основном крупные формы одиночных полипов, лишенных скелета. Актинии способны медленно передвигаться на подошве. Это активные хищники, иногда поедающие даже мелких рыб. Нередко они ярко окрашены, и их называют морскими анемонами. Некоторые актинии находятся в симбиозе с раками-отшельниками, которые им служат для передвижения, а актинии со стрекательными свойствами защищают отшельников от врагов (рис. 104).

Отряд Цериантарии (Ceriantharia) - одиночные роющие полипы с сильной мускулатурой и без скелета.

Отряд Зоантарии (Zoantharia) - одиночные и колониальные полипы со слаборазвитыми мышечными клетками.

Отряд Антипатарии (Antipatharia) образуют перистые колонии с осевым роговым скелетом. Сюда относится и промысловый черный коралл, из скелета которого изготавливают различные художественные изделия: трубки, рукоятки тростей, ножей.

Отряд Мадрепоровые кораллы (Madreporaria) - самый обширный и включает более 2500 видов. Сюда относятся как одиночные, так и колониальные полипы. Для всех мадрепоровых характерно наличие мощного известкового скелета. Эта группа кораллов - основные рифообразователи. К ним относятся мозговики (Leptoria) в виде полушарий с причудливыми бороздами, грибовидные кораллы (Fungia) и др.

Коралловые рифы и их происхождение . Массовые поселения коралловых полипов, обладающих известковым скелетом, образуют рифы. В состав рифа входят в основном мадрепоровые полипы, но частично участвуют и шести лучевые кораллы, а также другие животные, обладающие скелетом: губки, мшанки, моллюски и др.

Коралловые рифы представляют собой своеобразные экосистемы, характеризующиеся особым составом аутотрофных и гетеротрофных организмов, которые взаимосвязаны между собой пищевыми цепями и другими формами межвидовых отношений. Население коралловых рифов настолько велико и многообразно, что их называют морскими "оазисами". Это резерваты морской фауны и флоры, они заслуживают охраны со стороны человека.

Рифообразующие коралловые полипы распространены только в тропических областях Мирового океана, так как нуждаются в нормальной океанической солености (не менее 35% промилле), высокой и постоянной температуре воды (не менее 20°С). Кроме того, кораллы чувствительны к освещенности и насыщенности воды кислородом и потому встречаются на мелководье и обычно не заходят на глубину более 50 м. Зависимость распределения кораллов от освещенности определяется их симбиозом с одноклеточными водорослями - симбиодиниумами, или зооксантеллами, населяющими клетки энтодермы полипов. Взаимовыгодность их сосуществования заключается в следующем. Водоросли получают от кораллов защиту и углекислый газ (продукты дыхания) для фотосинтеза, а также некоторые дефицитные в морской воде соединения азота и фосфора из продуктов диссимиляции полипа. Коралловые полипы, в свою очередь, получают от водорослей кислород, необходимый для дыхания, а также для активизации процессов скелетообразования. Кроме того, полипы частично питаются за счет водорослей, но не так, как думали об этом ранее, - путем их переваривания в цитоплазме, а за счет прямого использования продуктов фотосинтеза, поступающих непосредственно из клеток водорослей. Симбиоз также основан на темпах жизненных циклов этих видов. Как все простейшие, зооксантеллы имеют суточный ритм размножения, а кораллы существуют длительно. Отмирающие

водоросли перевариваются в цитоплазме полипа. Таким образом, эта система основана на безотходном процессе. При этом особенно велика зависимость коралловых полипов от зооксантелл, без которых они погибают.

Рифы бывают береговые, барьерные и атоллы - коралловые острова кольцевидной формы. Впервые гипотезу о происхождении коралловых рифов предложил Ч. Дарвин (1836). Он применил метод исторической геологии о вековых колебаниях суши для объяснения образования коралловых островов. По его мнению, все типы рифов образовались в результате опускания суши (рис. 105). Если остров, окруженный береговым рифом, постепенно опускается, его берега отступают от рифа, который достраивает себя до поверхности океана и превращается в барьерный риф. При полном погружении острова остается кольцо от прежнего барьерного рифа, т. е. образуется коралловый остров - атолл, который потом постепенно заселяется растениями и животными. Существует много других гипотез о происхождении различных типов рифов, однако гипотеза Ч. Дарвина остается наиболее аргументированной и выдержала испытание временем. В настоящее время эта гипотеза дополнена новыми научными данными. Предполагается, что изменение уровня суши зависит не только от ее опускания, но и от изменения уровня океана в периоды оледенения или таяния ледяных шапок у полюсов. Из отмирающих коралловых рифов, погруженных в океан, возникали осадочные породы - коралловые известняки. В палеозое эти породы образовывались подклассами кораллов Rugosa и Tabulata, а начиная с мезозоя в основном мадрепоровыми полипами.

Эти поистине удивительные обитатели нашей планеты населяют воды Мирового океана. В качестве своего «дома» они выбрали морское дно. О ком речь? О кораллах!

Многие скажут: как могут быть животные так похожи на растения, да и вообще – действительно ли кораллы являются животными? Как это не удивительно, но – да, кораллы – это именно животные организмы, пусть и так не похожие на привычных представителей земной фауны.

Правильное название этих существ – коралловые полипы, всего в мире их насчитывается около 5000 видов. Разнообразие форм и цветов этих животных просто поражает воображение, только вглядитесь в эти узорчатые сплетения, это же просто потрясающе красиво!

Но давайте рассмотрим кораллы с точки зрения научного подхода, раз это животные, то они должны питаться, дышать, двигаться, размножаться… попробуем узнать, как у них это происходит.


Строение у этих донных организмов довольно примитивное. Тело кораллов представляет собой цилиндрическое образование, на конце которого располагаются многочисленные щупальца. В научной классификации класс Коралловых полипов разделяется на два подкласса: Шестилучевые кораллы и Восьмилучевые кораллы.


Этот кустистый коралл — целая колония полипов.

Среди щупалец кораллового полипа прячется ротовая полость. Система пищеварения у этих животных представлена «ртом», глоткой и слепой кишечной полостью. Именно в «кишечнике» полипа находятся особые реснички, благодаря которым осуществляется процесс жизнедеятельности всего организма.


Эти самые реснички создают постоянный ток воды в полости полипа, а с водой животное получает кислород для дыхания, питательные вещества (мельчайшие живые организмы, мелких рыбок и планктон), а также выбрасывает продукты жизнедеятельности обратно в окружающую среду. Как видите: специальных органов дыхания, органов чувств и органов выделения у коралловых полипов нет. А как же способность передвигаться?


Совершать движения коралловые полипы могут, только не слишком активно, насколько им позволяет устройство скелета. Эти животные могут лишь слегка изгибать свое тело, а также двигать щупальцами.


Половые клетки у кораллов созревают не в отдельных органах, а прямо в полости тела. Как видите – устройство этих животных довольно простое, однако, это не мешает им вести полноценную жизнь на морском дне.


Коралловые полипы (если рассматривать отдельный организм) – крохотные существа. Один полип вырастает в длину от нескольких миллиметров до одного-двух сантиметров.


А вот колония полипов – это уже довольно большое образование, видимое нашему глазу, образующее некое подобие «куста», растущего на донном грунте. Исключение составляет, пожалуй, лишь представитель мадрепоровых кораллов, их тело достигает в диаметре до полуметра.


Скелет кораллов бывает внутренним (образованным особым белком) и наружным (сверху он обволакивается выделяемым из тела полипа карбонатом кальция).


Если говорить о колонии коралловых полипов, то имеет место так называемый гидроскелет – это содержащаяся в полости тела всех «жителей колонии» вода. Общими усилиями ресничек всех членов колонии вода постоянно циркулирует сквозь «общее тело», поддерживая таким образом не только жизнедеятельность, но и форму коралловых полипов.


Чаще всего, кораллы населяют теплые зоны океанических вод, но есть и отдельные виды, для которых не страшны холода. К таким холодостойким полипам относится герсемия. Для нормальной жизнедеятельности коралловым полипам необходима только соленая вода, если в месте обитания происходит даже малейшее опреснение, для полипа это уже губительно.


Больше всего эти животные любят жить в прозрачной и чистой воде. Глубина обитания, в основном, небольшая. Кораллы предпочитают хорошую освещенность, которой на больших глубинах – дефицит. Но некоторые виды забираются на большую глубину (например, батипатес обитает на уровне 8000 метров от поверхности воды!).


Коралловые полипы растут очень медленно, средняя скорость: от 1 до 3 сантиметров в год. Проходят сотни и даже тысячи лет, прежде чем на дне моря формируются рифы и даже целые коралловые острова, известные под названием — атоллы. Кстати, совсем недавно учеными был , возраст которого 4000 лет! Это настоящий долгожитель нашей планеты, другого подобного организма исследователи никогда не встречали.


Чтобы размножиться, коралловые полипы используют два способа: вегетативный и половой. В первом случае, от родительской особи происходит отпочковывание «дочки», со временем превращающейся в самостоятельный организм. Размножение половым путем происходит в определенный сезон и только…в полнолуние. И в этом нет никакой мистики, а только физика чистой воды, ведь во время полнолуния в океанах происходят самые сильные приливы, а значит шансы на распространение половых клеток гораздо больше.


Кораллы – ценные организмы, и не только потому, что из них делают дорогостоящие украшения и предметы декора. Коралловые колонии образуют целые экосистемы, в которых живут и размножаются многие морские животные.


Самым известным в мире «коралловым гигантом» является образование вблизи берегов Австралии, получившее название Большой Барьерный риф, его длина составляет 2500 километров!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Коралловые полипы - класс, размножение

Коралловые полипы – класс морских беспозвоночных животных, относящихся к типу кишечнополостных. Это колониальные или реже одиночные полипы, обитающие в морях. В настоящее время различают два подкласса: восьмилучевые и шестилучевые коралловые полипы. К первой группе относят колониальные организмы, имеющие 8 перистых щупалец (красный коралл, морское перо, органчик). Полипы второй группы, в основном, одиночные, имеют число щупалец, кратное шести (актинии, мадрепоровые кораллы). Всего известно примерно шесть тысяч видов коралловых полипов, распространенных в морях с высокой соленостью в разных климатических поясах. Большинство коралловых полипов живут в теплых тропических морях с температурой воды не ниже 20 градусов, на глубине до 20 м при условии обилия пищи - планктона.

Наиболее примитивные фирмы были найдены в пластах, относящихся к кембрийскому периоду. С начала мезозойской эры на Земле появились подклассы восьмилучевых и шестилучевых коралловых полипов.

От других представителей класса гидроидные коралловые полипы отличаются более сложным строением, наличием глоточной трубки, расположенной внутри тела и оканчивающейся ротовым отверстием, разделением тела радиальными перегородками на отдельные полости и более совершенным строением тела в целом. Подавляющее большинство коралловых полипов формируют колонии, представители редких видов одиночные.

Эти организмы имеют типичную цилиндрическую форму тела. На заднем конце тела имеется плоская круглая поверхность, так называемая «подошва», которой полипы прикрепляются к предметам под водой. На переднем крае выделяется ротовое отверстие с одним или несколькими рядами щупалец по окружности. Ротовое отверстие открывается в широкую глоточную трубку – своеобразный желудок. Структура стенки желудка трехслойная, сходна по строению со стенкой тела животного. Непереваренные остатки пищи удаляются наружу во внешнюю среду через рот. Гастральная полость многокамерная за счет разделения ее на части радиальными перегородками. Днем полипы сжимают щупальца, а в ночное время расправляют и ловят добычу – различных мельчайших животных планктона. Одиночные полипы больших размеров могут ловить и более крупных животных – моллюсков, рыбу.

У некоторых видов коралловых полипов имеются стрекательные органы в виде нитей, выполняющие защитную функцию, которые в случае опасности выбрасываются через ротовое отверстие или через отверстия в стенке тела полипа. В структуре стенки тела кораллового полипа различат три слоя – эктодерму, мезодерму и эндодерму. Эктодерма покрывает снаружи все тело особи и является внутренней выстилкой глоточной трубки. Эктодерма состоит из трех слоев: эпителиального, нервного и мускульного. У многих представителей данной группы животных есть известковый скелет эктодермального происхождения, дающий начало роговым и известковым отложениям, формирующим полипняк. Мезодерма представляет собой студенистое вещество, заполняющее полости коралловых полипов и включающее клетки веретенообразной либо звездчатой формы и волокна. В мезодерме также могут присутствовать известковые тельца, которые иногда соединяются между собой, образуя плотную известковую массу. Эндодерма делится на те же три слоя, как и эктодерма, но строение слоев эктодермы и эндодермы различно. Специальных органов чувств у этих организмов нет.

Размножение коралловых полипов осуществляется как бесполым, так и половым путем. Бесполое размножение происходит путем почкования. Развитие половых клеток протекает в эндодерме мезентериев. Молодые организмы покидают мать на стадии планулы, плавающей в толще воды определенное время, а затем прикрепляющейся к дну при трансформации во взрослую особь.

Обширные колонии коралловых полипов образуются при не доходящем до конца почковании. Кораллы в морях неподвижны и внешне выглядят как ветви растений. Но каждая коралловая ветвь есть не что иное, как скопления мелких животных – коралловых полипов. Эти скопления называют колониями. Коралл «растет» с рождением молодых полипов. Если условия окружающей среды благоприятные, рост коралла составляет около 1 см в год. При разрастании колоний коралловых полипов в тропиках формируются барьерные рифы, атоллы (коралловые острова). Подавляющее большинство коралловых полипов в составе рифов – шестилучевые кораллы. Благодаря их известковому скелету, они широко применяются в качестве строительного материала. В Средиземном море обитают красные и черные восьмилучевые кораллы, скелеты которых высоко ценятся как украшения.

Коралловые полипы

Коралловые полипы – класс морских беспозвоночных животных, относящихся к типу кишечнополостных. Это колониальные или реже одиночные полипы, обитающие в морях. В настоящее время различают два подкласса: восьмилучевые и шестилучевые коралловые полипы. К первой группе относят колониальные организмы, имеющие 8 перистых щупалец (красный коралл, морское перо, органчик). Полипы второй группы, в основном, одиночные, имеют число щупалец, кратное шести (актинии, мадрепоровые кораллы). Всего известно примерно шесть тысяч видов коралловых полипов, распространенных в морях с высокой соленостью в разных климатических поясах. Большинство коралловых полипов живут в теплых тропических морях с температурой воды не ниже 20 градусов, на глубине до 20 м при условии обилия пищи - планктона.

Наиболее примитивные фирмы коралловых полипов были найдены в пластах, относящихся к кембрийскому периоду. С начала мезозойской эры на Земле появились подклассы восьмилучевых и шестилучевых коралловых полипов.

От других представителей класса гидроидные коралловые полипы отличаются более сложным строением, наличием глоточной трубки, расположенной внутри тела и оканчивающейся ротовым отверстием, разделением тела радиальными перегородками на отдельные полости и более совершенным строением тела в целом. Подавляющее большинство коралловых полипов формируют колонии, представители редких видов одиночные.

Эти организмы имеют типичную цилиндрическую форму тела. На заднем конце тела имеется плоская круглая поверхность, так называемая «подошва», которой полипы прикрепляются к предметам под водой. На переднем крае выделяется ротовое отверстие с одним или несколькими рядами щупалец по окружности. Ротовое отверстие открывается в широкую глоточную трубку – своеобразный желудок. Структура стенки желудка трехслойная, сходна по строению со стенкой тела животного. Непереваренные остатки пищи удаляются наружу во внешнюю среду через рот. Гастральная полость многокамерная за счет разделения ее на части радиальными перегородками. Днем полипы сжимают щупальца, а в ночное время расправляют и ловят добычу – различных мельчайших животных планктона. Одиночные полипы больших размеров могут ловить и более крупных животных – моллюсков, рыбу.

У некоторых видов коралловых полипов имеются стрекательные органы в виде нитей, выполняющие защитную функцию, которые в случае опасности выбрасываются через ротовое отверстие или через отверстия в стенке тела полипа. В структуре стенки тела кораллового полипа различат три слоя – эктодерму, мезодерму и эндодерму. Эктодерма покрывает снаружи все тело особи и является внутренней выстилкой глоточной трубки. Эктодерма состоит из трех слоев: эпителиального, нервного и мускульного. У многих представителей данной группы животных есть известковый скелет эктодермального происхождения, дающий начало роговым и известковым отложениям, формирующим полипняк. Мезодерма представляет собой студенистое вещество, заполняющее полости коралловых полипов и включающее клетки веретенообразной либо звездчатой формы и волокна. В мезодерме также могут присутствовать известковые тельца, которые иногда соединяются между собой, образуя плотную известковую массу. Эндодерма делится на те же три слоя, как и эктодерма, но строение слоев эктодермы и эндодермы различно. Специальных органов чувств у этих организмов нет.

Размножение коралловых полипов осуществляется как бесполым, так и половым путем. Бесполое размножение происходит путем почкования. Развитие половых клеток протекает в эндодерме мезентериев. Молодые организмы покидают мать на стадии планулы, плавающей в толще воды определенное время, а затем прикрепляющейся к дну при трансформации во взрослую особь.

Обширные колонии коралловых полипов образуются при не доходящем до конца почковании. Кораллы в морях неподвижны и внешне выглядят как ветви растений. Но каждая коралловая ветвь есть не что иное, как скопления мелких животных – коралловых полипов. Эти скопления называют колониями. Коралл «растет» с рождением молодых полипов. Если условия окружающей среды благоприятные, рост коралла составляет около 1 см в год. При разрастании колоний коралловых полипов в тропиках формируются барьерные рифы, атоллы (коралловые острова). Подавляющее большинство коралловых полипов в составе рифов – шестилучевые кораллы. Благодаря их известковому скелету, они широко применяются в качестве строительного материала. В Средиземном море обитают красные и черные восьмилучевые кораллы, скелеты которых высоко ценятся как украшения.

Статьи по теме:

Кораллы | Группа RuDIVE

Это слово неизменно ассоциируется с коралловыми рифами. То, что последние построены из известкового скелета отмерших кораллов, знают, наверное, все. Но ведь кораллы бывают разные: восемь отрядов включают одиночных и колониальных животных, различных по строению, форме и цвету тела, наличию скелета, местообитанию, образу жизни и поведению.

Автор фото Сергей Мамаев

Типичный коралловый полип имеет форму полого цилиндра, сидящего на плоской подошве. Рот, расположенный на верхней стороне “цилиндра”, ведет в глотку и мешкообразную кишечную полость, разграниченную мезентериями — симметричными перегородками из мягкой ткани. Их число, как правило, равно числу щупалец. Полип рифостроящего коралла выделяет в основании известковое днище, на котором формируются гребни, или септы. Днище с септами и составляет наружный скелет полипа, играющий роль “стройматериала” рифа. Кишечные полости колониальных коралловых полипов объединены каналами в обширную систему, а их днища соединены между собой, образуя известковый монолит колонии.

Автор фото Илья Труханов

Рот полипа окружен щупальцами. У восьмилучевых кораллов их восемь, а у шестилучевых их количество кратно шести. Щупальца усеяны стрекательными клетками, иногда настолько огромными, что их видно даже невооруженным глазом. При механическом раздражении щупальца быстро сокращаются и втягиваются внутрь полипа. Яд некоторых кораллов может вызвать у человека болевые ощущения, но никогда не приводит к нарушениям функций внутренних систем и органов.
Все кораллы — прикрепленные или сидячие организмы без свободноплавающей медузоидной жизненной формы. Размножаются они как почкованием, так и половым способом, а расселяются при помощи маленьких плавающих личинок, покрытых ресничками. Одни кораллы намертво прикреплены к субстрату, а другие, например, актинии, лишенные скелета, способны ползать по дну на мускулистой подошве.

Автор фото Александр Голубев

Восьмилучевые кораллы

Они имеют восемь перистых щупалец, а тело обладает восьмилучевой симметрией.  Большинство восьмилучевых кораллов не строит рифов, поскольку их скелет состоит из отдельных известковых или роговых иголочек. Их колонии имеют вид разветвленных кустарников и деревьев с мощным стволом, на котором расположены мириады полипов.

Автор фото Александр Голубев

Из всех восьмилучевых кораллов доставить человеку неприятности способны лишь горгониевые, или роговые, обильные в тропических, субтропических и даже умеренных водах всех океанов. Они имеют вид слабо разветвленных деревьев разного цвета — от серого до темно-бордового и черного. Яд горгонарий вызывает покраснение кожи, появление пузырей и невыносимый зуд, но настоящих болевых ощущений не возникает.

Шестилучевые кораллы

Автор фото Сергей Мамаев

Этот подкласс объединяет пять отрядов, из которых наиболее многочисленны и широко распространены актинии и мадрепоровые рифостроящие кораллы.
Большинство актиний безопасно для человека. Если провести рукой по их щупальцам, можно почувствовать, как пальцы “прилипают”, заякоренные многочисленными нематоцистами. Это все, что способен причинить нам яд актиний, моментально убивающий рыб и мелких беспозвоночных. Лишь некоторые виды вызывают зуд, жжение или острые болевые ощущения и некроз кожи в обожженном месте, лихорадку, слабость, бред, жажду, головную боль и шок.

Автор фото Ольга Каменская

Представители родов сагартия (Sagartia) и актиния (Actinia), обитающие на губках, служат причиной заболевания, известного на Средиземноморье как “болезнь ныряльщиков“ (франц. : maladie des plongeurs). Причина ее проста: ловцы губок ныряют за добычей на дно, собирают ее наощупь и очищают от наростов, среди которых попадаются и актинии. Симптоматика включает лихорадку, дрожь, тошноту, брюшные и головные боли, а также сильное чувство жажды.
Актинии воистину заслужили свое популярное имя “морские цветы”. Одни похожи на гвоздики, другие — на хризантемы. Посередине такого экзотического цветка сидит алчный рот с пухлыми губами. Некоторые актинии так велики, что игриво настроенные аквалангисты легко засовывают к ним в желудок руку по плечо, словно в бездонный мешок. Недаром же дошли до нас из средневековья жуткие картины и гравюры,  изображающие актиниеобразных монстров, пожирающих людей. Кто знает, может быть, на дне моря, где-нибудь в темной пещере под одинокой скалой, поджидает очередную жертву чудовищная прожорливая хризантема...

Автор фото Александр Голубев

Мадрепоровые кораллы — архитекторы, скульпторы и строители коралловых рифов. Некоторые роды, например, Acropora, Asteopora и Gonioporа, помимо того, еще и стрекаются. Яд рифостроящих кораллов нетоксичен и неопасен для человека — он вызывает разве что крапивный зуд. Более опасны царапины и порезы. Края колоний, подчас острые как бритва, наносят ныряльщику довольно глубокие раны, которые могут послужить источником вторичной инфекции.

Автор фото Илья Труханов

Практически все коралловые рифы расположены в тропической зоне, где жаркий и влажный климат способствует разнообразным инфекционным и паразитарным заболеваниям. Поэтому, если не относиться к порезам серьезно и не стерилизовать их немедленно после выхода из воды, поврежденные участки кожи в лучшем случае быстро превратятся в гнойники и язвы, а в худшем — станут входными воротами для какого-нибудь возбудителя. Язвы долго не заживают, во-первых, из-за высокой влажности воздуха, а, во-вторых, из-за частого попадания в ранку инородных тел, таких, как мелкие кусочки кораллового скелета или органические частицы, взвешенные в воде. Если такие язвы образовались на ногах, человек не сможет ходить в течение нескольких недель и даже месяцев.

Автор фото Илья Труханов

Таким образом, коралловые рифы не столь безобидны, как кажется на первый взгляд. Плавая среди кораллов, старайтесь их не трогать — любуйтесь ими на почтительном расстоянии. Коралловые джунгли из ветвистых и хрупких колоний акропор заставляют нас внимательно контролировать движения и постоянно поддерживать нейтральную плавучесть.

Автор фото Илья Труханов

какая форма тела и его строения коралловых полип

Коралловые полипы, строение которых несколько отличается в зависимости от их вида, обладают мускульными клетками. Они образуют поперечные и продольные мышцы организма. У полипов есть нервная система, которая представляет собой густое сплетение в области ротового диска этих организмов. Их скелет может быть внутренним, сформированным в мезоглее, или наружным, который образован эктодермой. Чаще всего полип занимает чашевидное углубление на коралле, которое заметно выделяется на его поверхности. Как правило, форма полипов столбчатая. На их вершине часто размещен своеобразный диск, от которого отходят щупальца этого организма. Полипы закреплены неподвижно на общем для колонии скелете. Все они связаны между собой живой мембраной, покрывающей весь скелет коралла. У некоторых видов все полипы соединены между собой трубками, пронизывающими известняк.Скелет кораллового полипа секретируется наружным эпителием. Больше всего его выделяет основание (подошва) этого морского "сооружения". Благодаря этому процессу живые особи развиваются на поверхности коралла, а сам он непрерывно растет. Большинство восьмилучевых коралловых полипов имеет слабо развитый скелет. Его заменяет так называемый гидроскелет, который существует благодаря наполнению гастральной полости водой.Стенка тела полипа состоит из эктодермы (наружного слоя) и энтодермы (внутреннего слоя). Между ними имеется слой бесструктурной мезоглеи. В эктодерме находятся стрекательные клетки, называемые книдобластами. Строение разных видов коралловых полипов может немного отличаться. Например, актинии имеют форму цилиндра. Его высота составляет 4-5 см, а толщина - 2-3 см. Этот цилиндр состоит из ствола (колонны), нижней (ножки) и верхней части. Актинию венчает диск, на котором расположен рот (перистома), а в его центре находится продолговатая щель. Стенка тела полипа состоит из эктодермы (наружного слоя) и энтодермы (внутреннего слоя). Между ними имеется слой бесструктурной мезоглеи. В эктодерме находятся стрекательные клетки, называемые книдобластами. Строение разных видов коралловых полипов может немного отличаться. Например, актинии имеют форму цилиндра. Его высота составляет 4-5 см, а толщина - 2-3 см. Этот цилиндр состоит из ствола (колонны), нижней (ножки) и верхней части. Актинию венчает диск, на котором расположен рот (перистома), а в его центре находится продолговатая щель.

Класс коралловые полипы

Коралловые полипы, без сомнения, одни из самых странных и красивых животных на планете. Они образуют огромные колонии на морском и океаническом дне, хотя встречаются и одиночные формы. Их напоминающее мешочек тело имеет подошву, которой одиночные формы крепятся к грунту, камням и прочим основам, а колониальные — к своим собратьям по колонии. Встречаются среди кораллов необычные одиночные подвижные формы — например, достигающая полутора метров актиния, которая «бродит», плавно расслабляя и сокращая подошву.

Представлены коралловые полипы двумя группами, разделенными по числу лучей: восьмилучевые (морские перья, горгониды, гелиопориды, красные кораллы), у которых всегда по восемь щупалец, и шестилучевые, имеющие кратное шести количество щупалец (актинии, зоантарии, мадрепоровые кораллы).

У коралловых полипов в эволюционном процессе возникли обособленные мышечные клетки, которые проникают в мезоглею и формируют в стенках слой продольных и поперечных мышц.

Ключевые особенности коралловых полипов

1.      Имеют венчики щупалец (лучей).

2.      Кишечная полость разделяется на камеры.

3.      Форма поддерживается скелетом, состоящим из углекислого кальция (извести), иногда из рогоподобного вещества, как у красных кораллов.

4.      Образуют в теплых морях и океанах обширные рифы удивительной красоты, целые коралловые острова.

5.      Пищей коралловым полипам служит планктон, захватываемый стрекательными клетками. Актинии, благодаря внушительным размерам, охотятся на рачков и рыб.

6.      Фотосинтезируют, получают питательные вещества от водорослей, которые являются их симбионтами и живут в их телах.

7.      Коралловые полипы имеют мужской и женский пол. Половые клетки формируются в кишечной полости на перегородках. Личинка-планула, выйдя в воду, некоторое время плавает свободно, а затем оседает на дно, где из нее вырастает новый полип. Таким образом, у коралловых полипов непрямое постэмбриональное развитие.

8.      Стадия медузы в жизненном цикле отсутствует.

9.      Бесполое размножение идет почкованием, причем не доходящим до конца — разные поколения полипов соединены вместе.

10. У коралловых полипов нет чередования поколений! Это означает, что половое размножение у них протекает отдельно от бесполого.


Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - подготовка к ЕГЭ по биологии: купить

кораллов | National Geographic

Commal Name:
Corals

Научное имя:
Anthozoa

Тип:

Диета

Диета:
Carnivore

Имя:
Колония

Средняя продолжительность жизни:
Полип, от 2 до сотен лет; колония, от 5 лет до нескольких веков

Размер:
Полип: 0. От 25 до 12 дюймов

Коралловые организмы, называемые полипами, могут жить сами по себе, но в основном связаны с чрезвычайно разнообразными известняковыми сообществами или рифами, которые они строят.

Полипы, колонии и рифы

Коралловые полипы — крошечные организмы с мягким телом, родственные морским анемонам и медузам. В их основании находится твердый защитный известняковый скелет, называемый чашечкой, который образует структуру коралловых рифов.Рифы возникают, когда полип прикрепляется к камню на морском дне, а затем делится или отпочковывается на тысячи клонов. Каликулы полипов соединяются друг с другом, образуя колонию, которая действует как единый организм. По мере роста колоний в течение сотен и тысяч лет они объединяются с другими колониями и становятся рифами. Некоторые коралловые рифы на планете сегодня начали расти более 50 миллионов лет назад.

Окрашивание и отбеливание

Коралловые полипы на самом деле полупрозрачные животные. Рифы получают свои дикие оттенки от миллиардов красочных водорослей зооксантелл (ZOH-oh-ZAN-thell-ee), которые они содержат.При стрессе из-за таких вещей, как изменение температуры или загрязнение, кораллы выселяют своих обитателей, вызывая обесцвечивание кораллов, которое может убить колонию, если стресс не смягчить.

Питание

Кораллы живут в тропических водах по всему миру, как правило, близко к поверхности, где солнечные лучи могут достигать водорослей. Хотя кораллы получают большую часть своих питательных веществ из побочных продуктов фотосинтеза водорослей, у них также есть зазубренные ядовитые щупальца, которые они могут высовывать, обычно ночью, для захвата зоопланктона и даже мелкой рыбы.

Угроза выживанию

Коралловые рифы кишат жизнью, покрывая менее одного процента дна океана, но поддерживая около 25 процентов всех морских существ. Однако угроз их существованию предостаточно, и, по оценкам ученых, человеческие факторы, такие как загрязнение окружающей среды, глобальное потепление и осадконакопление, угрожают большим участкам рифов мира.

Изображения опустошенных коралловых рифов, обычное напоминание об изменении климата, могут создать впечатление статичного пейзажа.Но покадровая съемка обесцвечивания кораллов показывает удивительно активный процесс.

NOAA CoRIS - Что такое коралловые рифы

Главная > Что такое коралловые рифы?

Что такое коралловые рифы

Появившиеся в виде одиночных форм в летописи окаменелостей более 400 миллионов лет назад, кораллы являются чрезвычайно древними животными, которые эволюционировали в современные рифообразующие формы за последние 25 миллионов лет. Коралловые рифы являются уникальными (например, крупнейшими сооружениями биологического происхождения на Земле) и сложными системами.Хорошо развитые рифы, соперничающие со старовозрастными лесами по долговечности своих экологических сообществ, отражают тысячелетнюю историю (Тургон и Аш, в печати).

Кораллы и их виды

Кораллы — это антозои, крупнейший класс организмов в составе типа Cnidaria. Антозои, насчитывающие более 6000 известных видов, также включают морских вееров, морских анютиных глазок и актиний. Каменистые кораллы (склерактинии) составляют самый большой отряд антозоев и являются группой, в первую очередь ответственной за закладку фундамента и строительство рифовых структур.По большей части склерактинии представляют собой колониальные организмы, состоящие из сотен или сотен тысяч особей, называемых полипами (Barnes, R.D., 1987; Lalli and Parsons, 1995).

Крупный план варикозных полипов Oculina. (Фото: Джон Рид)

Кораллы, принадлежащие к типу Cnidaria, имеют лишь ограниченную степень развития органов. Каждый полип состоит из трех основных слоев ткани: наружного эпидермиса, внутреннего слоя клеток, выстилающих желудочно-сосудистую полость, которая действует как внутреннее пространство для пищеварения, и промежуточного слоя, называемого мезоглеей (Barnes, R. Д., 1987).

Строение типичного кораллового полипа. Нажмите здесь для подробного просмотра поперечного сечения.

Все коралловые полипы имеют две общие структурные особенности с другими представителями их типа. Первая представляет собой гастроваскулярную полость, которая открывается только с одного конца. У входа в эту полость, обычно называемую ртом, потребляется пища и выбрасываются некоторые продукты жизнедеятельности. Вторая особенность, которой обладают все кораллы, — это круг из щупалец, отростков стенки тела, окружающих рот.Щупальца помогают кораллу захватывать и поглощать планктон в пищу, очищать рот от мусора и служат основным средством защиты животного (Barnes, R.D., 1987; Levinton, 1995).

Хотя коралловые полипы имеют простой структурный план тела, они обладают несколькими отличительными клеточными структурами. Один из них называется книдоцитом — типом клеток, уникальным и характерным для всех книдарий. Книдоциты, обнаруженные повсюду в щупальцах и эпидермисе, содержат органеллы, называемые книдами, которые включают нематоцисты, тип стрекательных клеток. Поскольку нематоциты способны доставлять мощные, часто смертельные токсины, они необходимы для поимки добычи и способствуют взаимодействию агонистов кораллов (Barnes, R.D., 1987).

Большинство кораллов, как и другие кишечнополостные, содержат симбиотические водоросли, называемые зооксантеллами, в своих гастродермальных клетках. Коралл обеспечивает водоросли защищенной средой и соединениями, необходимыми для фотосинтеза. К ним относятся углекислый газ, образующийся при дыхании кораллов, и неорганические питательные вещества, такие как нитраты и фосфаты, которые являются отходами метаболизма кораллов.В свою очередь, водоросли производят кислород и помогают кораллам удалять отходы. Самое главное, они снабжают коралл органическими продуктами фотосинтеза. Эти соединения, в том числе глюкоза, глицерин и аминокислоты, используются кораллами в качестве строительных блоков при производстве белков, жиров и углеводов, а также при синтезе карбоната кальция (CaCO 3 ). Взаимный обмен продуктами фотосинтеза водорослей и метаболитами кишечнополостных является ключом к огромной биологической продуктивности и способности кораллов к выделению известняка (Барнс, Р. Д., 1987; Барнс, Р.С.К. и Хьюз, 1999 г.; Лалли и Парсонс, 1995 г.; Левинтон, 1995; Сумич, 1996).

Здоровый коралл-олень.

Зооксантеллы часто являются критически важными элементами в сохранении здоровья рифообразующих кораллов. До 90% органического материала, который они производят в результате фотосинтеза, переносится в ткань коралла-хозяина (Сумич, 1996). Если эти клетки водорослей вытесняются полипами, что может произойти, если колония подвергается длительному физиологическому стрессу, вскоре после этого хозяин может умереть.Симбиотические зооксантеллы также придают полипу свой цвет. Если зооксантеллы вытесняются, колония приобретает совершенно белый вид, что обычно описывается как «обесцвечивание кораллов» (Barnes, R.S.K. and Hughes, 1999; Lalli and Parsons, 1995).

(сверху)

От Полипа до Рифа

Массивные рифовые структуры образуются, когда каждый каменистый коралловый полип выделяет скелет CaCO 3 . Большинство жестких кораллов имеют очень маленькие полипы, в среднем от 1 до 3 мм в диаметре, но целые колонии могут достигать очень больших размеров и весить несколько тонн. Хотя все кораллы выделяют CaCO 3 , не все они строят рифы. Некоторые кораллы, такие как Fungia sp ., одиночные и имеют одиночные полипы, которые могут достигать 25 см в диаметре. Другие виды кораллов не способны производить достаточное количество CaCO 3 для образования рифов. Многие из этих кораллов не зависят от метаболитов водорослей, продуцируемых зооксантеллами, и живут в более глубоких и/или более холодных водах за пределами географического ареала большинства рифовых систем (Barnes, R.D., 1987; Sumich, 1996).

Два изображения одного и того же одиночного коралла Fungia sp. Слева - живой организм, демонстрирующий внешнее покрытие из живой ткани и отчетливо видимый центральный рот. На изображении справа показана основная скелетная структура того же организма с удаленным внешним покрытием из живой ткани.

Скелеты каменистых кораллов выделяются нижней частью полипа. В результате этого процесса образуется чашечка, называемая чашечкой, в которой находится полип. Стенки, окружающие чашечку, называются текой, а дно — базальной пластинкой.Тонкие известковые перегородки (склеросепты), которые обеспечивают структурную целостность, защиту и увеличенную площадь поверхности мягких тканей полипа, отходят вверх от базальной пластинки и расходятся наружу от ее центра. Периодически полип отрывается от основания и выделяет новое дно в свою чашечку, образуя новую базальную пластинку над старой. Это создает крошечную камеру в скелете. Пока колония жива, CaCO 3 откладывается, добавляя перегородки и поднимая коралл. Когда полипы подвергаются физическому стрессу, они втягиваются в чашечку, так что практически ни одна часть не выступает над скелетной платформой.Это защищает организм от хищников и стихии (Барнс Р.Д., 1987; Сумич, 1996).

Основные участки коралловых рифов отмечены красными точками на этой карте мира. Большинство рифов, за некоторыми исключениями, находятся в тропических и полутропических водах между 30° северной и 30° южной широты.

В других случаях полип выходит за пределы чашечки. Время и степень, в которой полип выходит из своего защитного скелета, часто зависят от времени суток, а также от вида коралла.Большинство полипов распространяются дальше всего, когда питаются планктоном ночью.

В дополнение к существенному горизонтальному компоненту, полипы колониальных кораллов латерально соединены со своими соседями тонким горизонтальным слоем ткани, называемым ценосарком, который покрывает известняк между чашечками. Вместе полипы и ценосарки образуют тонкий слой живой ткани над блоком известняка, который они выделили. Таким образом, живая колония полностью лежит над скелетом (Barnes, R.С.К. и Хьюз, 1999).

Этот большой здоровый коралл-элькорн (Acropora sp.) демонстрирует древовидный рисунок ветвления.

Колонии рифообразующих (герматипных) кораллов имеют широкий диапазон форм, но большинство из них можно разделить на десять общих форм. Ветвящиеся кораллы имеют ветви, которые также имеют (вторичные) ветви. Пальцевые кораллы выглядят как пальцы или обрывки сигар и не имеют вторичных ответвлений. Столовые кораллы представляют собой столообразные структуры из сросшихся ветвей. Коралл Элкхорн имеет большие сплюснутые ветви.Листовидные кораллы имеют широкие пластинчатые участки, возвышающиеся над субстратом. Покрывающие кораллы растут тонким слоем на субстрате. Субмассивные кораллы имеют выступы, столбики или клинья, выступающие из инкрустирующего основания. Массивные кораллы представляют собой кораллы в форме шара или валуна, которые могут быть маленькими, как яйцо, или большими, как дом. Грибовидные кораллы напоминают прикрепленные или неприкрепленные верхушки грибов. Чашевидные кораллы выглядят как чашечки для яиц или чашечки, которые были раздавлены, удлинены или скручены (McManus et al. 1997).В то время как модели роста каменистых коралловых колоний в первую очередь зависят от вида, географическое положение колонии, факторы окружающей среды (например, воздействие волн, температура, освещенность) и плотность окружающих кораллов могут влиять и/или изменять форму колонии. колонии по мере ее роста (Barnes, RD 1987; Barnes, RSK and Hughes, 1999, Lalli and Parsons, 1995).

Факторы окружающей среды влияют не только на форму роста колонии, но и на скорость роста различных видов кораллов.Одним из наиболее значимых факторов является солнечный свет. В солнечные дни скорость кальцификации кораллов может быть в два раза выше, чем в пасмурные дни (Barnes, R.S.K. and Hughes, 1999). Вероятно, это функция симбиотических водорослей зооксантелл, которые играют уникальную роль в повышении способности кораллов синтезировать карбонат кальция. Эксперименты показали, что скорость кальцификации значительно снижается, когда из кораллов удаляют зооксантеллы или когда кораллы содержатся в тени или темноте (Lalli and Parsons, 1995).

В образцах кораллового керна видны горизонтальные линии роста.

В целом массивные кораллы имеют тенденцию к медленному росту, увеличиваясь в размерах с 0,5 см до 2 см в год. Однако при благоприятных условиях (сильное освещение, постоянная температура, умеренное воздействие волн) некоторые виды могут вырасти до 4,5 см в год. В отличие от массивных видов ветвящиеся колонии имеют тенденцию к более быстрому росту. При благоприятных условиях эти колонии могут расти вертикально на целых 10 см в год.Однако такой быстрый темп роста не так выгоден, как может показаться. Механические ограничения ограничивают максимальный размер, которого могут достичь ветвящиеся кораллы. По мере того, как они становятся больше, на относительно небольшую площадь, прикрепленную к субстрату, ложится более тяжелая нагрузка, что делает колонию все более нестабильной. В этих условиях ветки склонны к обламыванию при сильном волновом воздействии. Противоположное верно для кораллов массивной формы, которые становятся более стабильными по мере своего роста (Барнс, Р.С.К. и Хьюз, 1999).

Там, где существуют рифы

Остров Муреа (Французская Полинезия) находится в географическом районе, который способствует росту рифов. (Фото предоставлено доктором Энтони Пиччоло)

Кораллы, образующие рифы, имеют ограниченное географическое распространение. Это связано с тем, что симбиотический механизм водорослей и книдарий нуждается в узком и постоянном диапазоне условий окружающей среды для производства большого количества известняка, необходимого для образования рифов. Формирование сильно консолидированных рифов происходит только там, где температура не опускается ниже 18°C ​​в течение длительного периода времени.Это конкретное температурное ограничение -18°C- не распространяется, однако, на сами кораллы. В Японии, где это было подробно изучено, примерно половина всех видов кораллов встречается там, где температура моря регулярно падает до 14°C, и примерно 25% — там, где она падает до 11°C (Veron 2000). Многие из них оптимально растут при температуре воды от 23° до 29°C, но некоторые могут переносить температуру до 40°C в течение ограниченного периода времени. Большинству требуется очень соленая (соленая) вода в диапазоне от 32 до 42 частей на тысячу.Вода также должна быть прозрачной, чтобы обеспечить проникновение большого количества света. Потребность кораллов в ярком свете также объясняет, почему большинство видов, строящих рифы, ограничены эвфотической зоной (проникновение света), примерно 70 м (Lalli and Parsons, 1995).

Как правило, на рифах Тихого океана, таких как этот риф залива Фагателе, примерно в два раза больше видов кораллов, чем на рифах Атлантического океана.

Количество видов кораллов на рифе быстро уменьшается в более глубоких водах. Высокий уровень взвешенных отложений может задушить колонии кораллов, закупорив их устья, что может ухудшить питание.Взвешенные отложения также могут служить для уменьшения глубины проникновения света. В более холодных регионах, в более мутных водах или на глубинах ниже 70 м кораллы все еще могут существовать на твердом субстрате, но их способность выделять известняк значительно снижается (Barnes, R.D., 1987).

Ввиду таких строгих экологических ограничений рифы обычно приурочены к тропическим и полутропическим водам. Разнообразие рифовых кораллов, т. е. число видов, уменьшается в более высоких широтах примерно до 30° северной и южной широты, за пределами которых рифовые кораллы обычно не встречаются.Бермудские острова, расположенные на 32° северной широты, являются исключением из этого правила, поскольку они лежат прямо на пути нагревающихся вод Гольфстрима (Barnes, R.D., 1987).

Другим фактором, влияющим на разнообразие кораллов, образующих рифы, является океан, в котором они обитают. Известно, что в водах Индо-Тихоокеанского региона обитает не менее 500 видов рифостроителей. Для сравнения, в Атлантическом океане обитает примерно 62 известных вида. Летопись окаменелостей показывает, что многие виды, когда-то обитавшие в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах, постепенно вымерли в Атлантике, где влияние ледниковых периодов оказало сильное влияние на Карибский район, где находится большая часть атлантических рифов.После закрытия морского пути между Карибским морем и Тихим океаном некоторые виды кораллов оказались ограниченными Карибским морем (Veron 2000).

(сверху)

Структура коралловых рифов

Три стадии формирования атоллов по Дарвину.

Коралловые рифы начинают формироваться, когда свободно плавающие личинки кораллов (планулы) прикрепляются к подводным краям островов или континентов. По мере того, как кораллы растут и расширяются, рифы приобретают одну из трех основных характерных структур — окантовку, барьер или атолл.Окаймляющие рифы, которые являются наиболее распространенными, выступают в сторону моря прямо от берега, образуя границы вдоль береговой линии и окружающих островов. Барьерные рифы также граничат с береговой линией, но на большем расстоянии. Они отделены от прилегающей к ним суши лагуной с открытой, часто глубокой водой. Если вокруг вулканического острова образуется окаймляющий риф, который полностью опускается ниже уровня моря, а коралл продолжает расти вверх, образуется атолл. Атоллы обычно имеют круглую или овальную форму с лагуной в центре.Части рифовой платформы могут выступать в виде одного или нескольких островов, а разрывы в рифе обеспечивают доступ к центральной лагуне (Lalli, Parsons, 1995; Levinton, 1995; Сумич, 1996).

В 1830-х годах Чарльз Дарвин провел различие между тремя основными геоморфологическими категориями рифов и предположил, что окаймляющие рифы, барьерные рифы и атоллы являются взаимосвязанными этапами в последовательности формирования атолловых рифов.

Все три типа рифов — окаймляющие, барьерные и атолловые — имеют сходство в своих биогеографических профилях.Рельеф дна, глубина, сила волн и течений, свет, температура и взвешенные отложения — все это создает характерные горизонтальные и вертикальные зоны кораллов, водорослей и других видов. Хотя эти зоны различаются в зависимости от местоположения и типа рифа, основными подразделениями, общими для большинства рифов по мере их продвижения в сторону моря от берега, являются рифовая равнина, гребень рифа или водорослевой хребет, контрфорсная зона и обращенный к морю склон.

 

График типичных зон коралловых рифов.

Рифовая равнина, или задний риф, расположена на защищенной стороне рифа. Он простирается наружу от берега; и может иметь весьма изменчивый характер. Варьируясь по ширине от 20 или 30 метров до более чем нескольких тысяч, рифовая равнина может иметь глубину от нескольких сантиметров до нескольких метров, а большие части могут обнажаться во время отлива. Субстрат образован коралловой породой и рыхлым песком. В песчаных районах часто развиваются заросли морских трав, обычны как инкрустирующие, так и нитчатые водоросли.

Лагуна и задний риф (плоская зона рифа) с обнаженными коралловыми головами. (Фото: Администрация морского парка Большого Барьерного рифа)

Из-за мелководья в этом районе наблюдаются самые большие колебания температуры и солености, но он защищен от всей силы прибойных волн. Сокращение циркуляции воды, накопление отложений и периоды приливных выходов, когда риф обнажается во время отлива, в совокупности ограничивают рост кораллов. Хотя живых кораллов может быть мало, за исключением части этой зоны, обращенной к морю, ее многочисленные микросреды обитания поддерживают наибольшее количество видов в экосистеме рифа, причем моллюски, черви и десятиногие ракообразные часто доминируют в видимой макрофауне (Barnes, R. Д., 1987; Лалли и Парсонс, 1995 г.; Сумич, 1996).

Волны разбиваются о гребень рифа (гряда водорослей). (Фото предоставлено Администрацией морского парка Большого Барьерного рифа)

Гребень рифа, или водорослевой хребет, является самой высокой точкой рифа и обнажается во время отлива. Лежа на внешней стороне рифа, он подвергается полной ярости набегающих волн. Ширина этой зоны обычно колеблется от нескольких до примерно 50 м. В этой суровой среде обитания процветают несколько видов покрытых коркой известковых красных водорослей, производящих новый рифовый материал так же быстро, как его размывают волны.Там, где волнение сильное, живых кораллов практически не существует, но в условиях более умеренного волнения на гребне рифа преобладают сильно ветвящиеся кораллы. Эти тесно растущие крепкие колонии образуют крепостные валы, способные противостоять бурным морям. Мелкие крабы, креветки, каури и другие животные обитают в лабиринтных подповерхностных полостях гребня рифа, защищенных от волн и хищников (Barnes, R. D., 1987; Lalli, Parsons, 1995; Sumich, 1996).

Аэрофотоснимок шпорообразных образований на рифовом массиве Флориды.

Крайний обращенный к морю склон (также называемый передним рифом) простирается от отметки отлива до глубокой воды. Сразу под отметкой отлива на глубине примерно 20 м находится изрезанная зона отрогов или контрфорсов, расходящихся от рифа. Глубокие каналы, спускающиеся вниз по поверхности рифа, перемежаются между контрфорсами. Эти чередующиеся отроги и каналы могут иметь ширину несколько метров и длину до 300 м (Barnes, R.D. 1987; Lalli, Parsons, 1995; Sumich, 1996).

Зона контрфорса служит двум основным целям в системе рифов.Во-первых, он рассеивает огромную силу непрекращающихся волн и стабилизирует структуру рифа. Во-вторых, каналы между контрфорсами отводят мусор и отложения с рифа в более глубокие воды. Массивные кораллы и коралловые водоросли процветают в этой зоне прибоя, интенсивного солнечного света и изобилия кислорода. Маленькая рыба населяет многочисленные отверстия и расщелины в этой части рифа, а многие более крупные рыбы, включая акул, щук, барракуд и тунцов, патрулируют контрфорсы и канавки в поисках пищи (Барнс, Р. Д., 1987; Лалли и Парсонс, 1995 г.; Сумич, 1996).

Обрыв склона рифа может простираться вниз на сотни футов.

Спускаясь вниз по обращенному к морю склону примерно до 20 м, оптимальная интенсивность света уменьшается, но уменьшение действия волн позволяет развиваться максимальному количеству видов кораллов. Начиная примерно с 30–40 м, на пологом склоне скапливаются отложения, и кораллы распределяются неравномерно. Губки, морские бичи, морские веера и агерматипные (не образующие рифы) кораллы становятся все более многочисленными и постепенно заменяют герматипные кораллы в более глубоких и темных водах (Барнс, Р.Д., 1987; Лалли и Парсонс, 1995 г.; Сумич, 1996).

Ссылки

Barnes, R.D. 1987. Зоология беспозвоночных; Пятое издание. Форт-Уэрт, Техас: Издательство Harcourt Brace Jovanovich College. стр. 92-96, 127-134, 149-162.

Барнс, R.S.K. и Р.Н. Хьюз. 1999. Введение в морскую экологию ; Третье издание. Оксфорд, Великобритания: Blackwell Science Ltd. , стр. 117–141.

Лалли, К.М. и Т.Р. Парсонс. 1995. Биологическая океанография: введение .Оксфорд, Великобритания: Butterworth-Heinemann Ltd., стр. 220–233.

Левинтон, Дж.С. 1995. Морская биология: функции, биоразнообразие, экология . Нью-Йорк: Oxford University Press, Inc., стр. 306–319.

Макманус, Дж.В., М.К.А. Аблан, С.Г. Вергара, Б.М. Вальехо, L.A.B. Менез, К.П.К. Рейес, М.Л.Г. Гороспе и Л. Халмарик, 1997. Руководство по исследованию акванавтов на рифовой базе. ИКЛАРМ Образовательная серия. 18, 61с.

Сумич, Дж. Л. 1996. Введение в биологию морской жизни , шестое издание.Дюбук, Айова: Wm. К. Браун. стр. 255-269.

Турген, Д.Д. и Р.Г. Аш. В прессе. Состояние экосистем коралловых рифов Соединенных Штатов и тихоокеанских свободно ассоциированных государств. Вашингтон, округ Колумбия; НОАА.

Верон, ДЖЕН. 2000. Кораллы мира. Том 3. Австралия: Австралийский институт морских наук и CRR Qld Pty Ltd.

План урока | Построить коралловый полип

Кораллы — это животные, принадлежащие к типу стрекающих, в который входят морские анемоны, медузы, гидры и кораллы.Название «Cnidaria» происходит от греческого слова «cnidos», что означает жгучая крапива. Книдарии радиально-симметричны (симметричны относительно центральной оси) с отверстием на одном конце, которое окружено щупальцами 90–195 . Щупальца имеют специальные стрекательные структуры, называемые нематоцистами, которые используются для защиты и захвата добычи. Щупальца приносят пищу в одно отверстие животного, которое используется как для приема пищи, так и для удаления отходов. Коралловое животное, состоящее из трубчатого тела, щупалец и рта, называется коралловым полипом.

Существует два основных типа кораллов: твердые кораллы и мягкие кораллы. Твердые кораллы относятся к подклассу Hexacorallia, потому что их щупальца расположены вокруг рта в количестве, кратном шести (гекса = шесть). Их называют твердыми кораллами, потому что они извлекают кальций и углерод из океанской воды и откладывают твердый скелет из карбоната кальция, который окружает нижнюю часть тела. Коралловые полипы сливают свои скелеты вместе и образуют большие коралловые колонии. Эти сросшиеся полипы являются основой коралловых рифов.Коралловые полипы вытягивают свои щупальца из скелета, чтобы питаться, и втягиваются в скелет для защиты. Таким образом, внешний вид колонии кораллов может сильно различаться в зависимости от того, расширены ли полипы или нет. Когда твердые коралловые полипы отмирают, скелет из карбоната кальция остается неповрежденным. Часто можно найти кусочки белого коралла, остатки бывших коралловых колоний, выброшенные на тропические пляжи.

Мягкие кораллы относятся к подклассу Octocorallia, поскольку их щупальца расположены вокруг рта в количестве, кратном восьми (окто = восемь).Мягкие кораллы не образуют твердого внешнего скелета из карбоната кальция и, следовательно, не вносят существенного вклада в строительство рифов.

Твердые кораллы и некоторые мягкие кораллы содержат зооксантеллы в своих тканях. Зооксантеллы — это микроскопические морские водоросли, некоторые из которых живут свободно, а некоторые живут внутри мясистой ткани кораллов и других морских организмов. Зооксантеллы, живущие внутри кораллов, имеют взаимовыгодные симбиотические отношения со своим хозяином. Это означает, что и коралл, и водоросль выигрывают от этих отношений.Зооксантеллы фотосинтезируют внутри своего кораллового хозяина и производят сахара, которые обеспечивают питание как зооксантелл, так и кораллов. В свою очередь, коралл обеспечивает защиту и способствует росту зооксантелл, передавая часть своих отходов, которые зооксантеллы используют в качестве источника питательных веществ. Поскольку зооксантеллам для осуществления фотосинтеза необходим солнечный свет, они являются причиной того, что кораллам для выживания необходим солнечный свет. Красочные зооксантеллы также способствуют яркому окрасу кораллового животного.

Коралловые полипы – обзор

II. Биология кораллов

II.A. Анатомия

Кораллы — это донные морские беспозвоночные, принадлежащие к типу Cnidaria, который характеризуется двумя отдельными тканевыми слоями, внутренней энтодермой и внешней эктодермой, разделенными аморфным скоплением клеток, называемым мезоглеей. Одиночный коралловый полип имеет центральную ротовую полость, окруженную щупальцами, вооруженными стрекательными клетками, называемыми нематоцистами. Кораллы могут быть одиночными, состоящими из одного крупного полипа, или колониальными, состоящими из тысяч соединенных между собой полипов.Колонии формируются путем почкования: один полип дает дочерний полип, который генетически идентичен исходному.

II.Б. Размножение и вербовка

Кораллы могут размножаться бесполым путем путем фрагментации или самообразования вылупившихся личинок. Эта форма воспроизводства ограничивает генетическое разнообразие популяций кораллов. Напротив, половое размножение путем оплодотворения гамет, происходящих из генетически различных колоний, увеличивает генетическое разнообразие популяций кораллов.

Половое размножение у кораллов происходит одним из двух способов: либо путем массового нереста, при котором тысячи гамет (яйцеклеток и сперматозоидов) одновременно выбрасываются в толщу воды, где происходит оплодотворение, либо путем насиживания, при котором сперматозоиды выбрасываются в толще воды и попадают внутрь материнского кораллового полипа для оплодотворения хранящихся там яиц. В зависимости от вида данная колония может быть гермафродитной, производящей как яйца, так и сперму, или гонохорной, производящей либо яйца, либо сперму.В обоих случаях образуются реснитчатые личинки планул (Birkeland, 1996).

Личинки кораллов проводят в толще воды от 3 дней до 3 недель, в течение которых они рассеиваются. Они могут перемещаться всего в нескольких метрах от одного и того же рифа или к совершенно другим рифам за несколько километров. Дисперсия поддерживает поток генов в популяциях кораллов. После рассеивания личинки оседают на относительно чистые твердые поверхности рифов, превращаются в полипы и начинают формировать новые колонии путем бесполого почкования (Birkeland, 1996).

Пополнению кораллов способствуют бедные питательными веществами условия с высокой доступностью света, низкой скоростью осаждения (Rogers, 1990), ограниченной конкуренцией водорослей за пространство и меньшим хищничеством со стороны рыб, морских ежей и морских звезд. Модели расселения, выживания и роста новобранцев кораллов напрямую влияют на структуру и функции коралловых сообществ и связанных с ними рифов.

II.С. Обызвествление

Общим для всех склерактиниевых (каменистых) кораллов является способность выделять карбонат кальция.Форма полученного скелета видоспецифична на уровне полипа, но на общую форму колонии в определенных пределах влияют условия окружающей среды. Морфология колоний способствует удалению захваченных отложений (Rogers, 1990) и захвату пищи и влияет как на физиологию зооксантелл, так и на физиологию хозяина (Sebens, 1994).

Как химический процесс, осаждение CaCO 3 зависит от концентрации CO 2 в окружающей среде, которая напрямую связана с температурой, давлением и концентрациями других растворенных материалов.Как биологический процесс кальцификация управляется фотосинтезом и строго контролируется температурой (Dubinsky, 1990). В оптимальных условиях скорость роста ветвящихся кораллов, таких как карибский коралл Acropora cervicornis , может превышать 10 см в год. Однако локальные переменные, такие как концентрация питательных веществ и скорость осаждения, снижают реальные скорости роста (Birkeland, 1996).

Обызвествление тысяч колоний на протяжении сотен тысяч лет создает сложную трехмерную структуру современных рифов, необходимую для поддержания биоразнообразия рифов.Например, топографические особенности важны для распространения, выживания и, как следствие, численности многих рифовых рыб и беспозвоночных (Sebens, 1994).

II.Д. Фотосинтез

В то время как кораллы могут захватывать добычу своими щупальцами, многие кораллы-склеректины питаются эндосимбиотическими водорослями. Известные как зооксантеллы, водоросли расположены внутри эктодермы коралла. В зависимости от вида кораллы могут содержать множество зооксантелл в колонии в пространстве и времени (Rowan et al ., 1997). Фотосинтез зооксантелл обеспечивает питательные вещества, необходимые кораллам для роста и размножения, и способствует кальцификации и последующему образованию рифов. В результате батиметрическое распределение кораллов, образующих рифы, в значительной степени ограничивается средами с высокой освещенностью, обычно на глубине менее 50 м, которые могут поддерживать эти симбиотические отношения (Дубинский, 1990).

В зависимости от прозрачности воды ультрафиолетовый свет проникает в океан примерно на 5 м. Ультрафиолетовое излучение подавляет фотосинтез и повреждает многие организмы, в том числе кораллы и зооксантеллы.Однако некоторые виды кораллов выработали защитные пигменты, которые позволяют пропускать видимый свет, но блокируют ультрафиолетовое излучение (Дубинский, 1990). Поскольку не все кораллы обладают этой способностью, на распространение кораллов также влияет наличие ультрафиолетового излучения.

Если отношения между кораллом и его симбиотическими зооксантеллами нарушены из-за повышения температуры или воздействия повышенного ультрафиолетового излучения, может произойти обесцвечивание. Термин «обесцвечивание» описывает состояние, при котором зооксантеллы покидают или выбрасываются из коралла, таким образом показывая совершенно белый скелет под тканью коралла.Без симбиотических водорослей кораллы теряют жизненно важный источник питания, замедляют темпы роста, прекращают размножение и иногда умирают (Birkeland, 1996). Когда условия окружающей среды возвращаются к норме, зооксантеллы вновь заселяют кораллы. Восприимчивость к обесцвечиванию зависит от рассматриваемых видов кораллов и видов зооксантелл, которые в них обитают (Rowan et al. ., 1997). Следовательно, две колонии одного и того же вида могут иметь совершенно разные реакции обесцвечивания на одни и те же стрессы.

II.Е. Физиологические ограничения

В то время как наличие света ограничивает распространение кораллов по глубине, температура ограничивает распространение по широте и долготе и является одним из лучших предикторов разнообразия кораллов (Veron, 1995). Оптимальная температура для роста и размножения кораллов колеблется от 22 до 26°C, в зависимости от географического положения и рассматриваемого вида. Кораллы обычно не растут в водах, где минимальная температура опускается ниже 18°C, и такой тепловой барьер также ограничивает расселение личинок.Некоторые кораллы выживают при температуре выше 30°C, например, найденные в некоторых местах на Ближнем Востоке. В какой-то степени кораллы способны приспосабливаться к условиям окружающей среды; следовательно, верхняя летальная температура для вида в тропической зоне будет выше, чем для того же вида в субтропической зоне (Дубинский, 1990).

Соленость также может влиять на распределение кораллов. Кораллы хорошо растут в воде с постоянной соленостью 32–36 ‰. Низкая соленость (<20 ‰) из-за увеличения потока пресной воды в результате локальных наводнений или воздействия проливных дождей во время отливов ограничивает распространение кораллов и снижает разнообразие.Высокая соленость (>38 ‰) также может препятствовать росту кораллов, особенно в Персидском заливе (Дубинский, 1990).

Как кораллы строят свои скелеты? – Океанографический институт Вудс-Хоул

В наши дни кораллы испытывают сильный стресс из-за загрязнения, чрезмерного вылова рыбы, повышения уровня моря, повышения температуры морской воды и повышения кислотности океанов. Среди этих факторов стресса воздействие закисления океана зачастую является самым коварным и трудно поддающимся обнаружению. Он угрожает коралловым рифам, затрудняя построение скелета кораллами.Но как именно кораллы выращивают свои скелеты?

Натаниэль Моллика, аспирант совместной программы Массачусетского технологического института и ВОЗ, был частью группы, которая вникала в детали строения коралловых скелетов. То, что они обнаружили, поможет ученым более точно предсказать, как кораллы во всем мире будут жить в условиях закисления океана.

Скелеты кораллов состоят из арагонита, формы карбоната кальция. Чтобы расти к солнечному свету, кораллы строят каркас из кристаллов арагонита.В то же время они подкрепляют этот каркас пучками дополнительных кристаллов, которые утолщают и укрепляют скелеты, помогая им противостоять разрушениям, вызванным течениями, волнами, штормами, а также выгрызанием и укусами червей, моллюсков и рыб-попугаев.

Закисление океана вызвано повышением уровня углекислого газа в атмосфере, в основном из-за сжигания ископаемого топлива. Углекислый газ (CO 2 ) поглощается морской водой (H 2 O), запуская химические реакции, в результате которых образуется больше бикарбоната (HCO 3 ) и меньше карбоната (CO 3 2- ) ионов. Коралловые полипы — крошечные живые коралловые животные с мягким телом — приносят морскую воду, содержащую эти ионы, вместе с ионами кальция (Ca 2+ ), в «кальцифицирующее пространство» между своими клетками и поверхностью их существующих скелетов. Они выкачивают из этого пространства ионы водорода (H + ), чтобы произвести больше ионов карбоната (CO 3 2-), которые связываются с ионами (Ca 2+ ), образуя карбонат кальция (CaCO 3 ). ) для своих скелетов. Поскольку в подкисленной морской воде больше ионов HCO 3  ионов, но меньше ионов CO 3 2-  , кораллам приходится тратить больше энергии, чтобы откачивать ионы H + из своего кальцифицирующего пространства для построения скелетов.

Однако лабораторные эксперименты и полевые исследования показали, что подкисление влияет на рост скелета в одних случаях, но не в других. Чтобы исследовать эту двусмысленность, исследовательская группа во главе с учеными Океанографического института Вудс-Хоул Вейфу Го, Энн Коэн и Молликой погрузилась в проблему. В прямом смысле. То, что Моллика никогда не предполагал, что он будет делать в своей карьере.

Извилистая карьера

Моллика вырос в Форт-Коллинзе, штат Колорадо. «Моя мама была учителем балета, а мой отец занимался ландшафтным дизайном, — сказал он.«Мои родители брали меня с собой в походы, и я всегда наслаждался природой. У моего отца была степень по ботанике, и мы ходили туда-сюда по тропам, и он говорил: «Натан, это растение называется так, а это называется так», и заставлял меня повторять это ему».

«Несмотря на мой интерес к природе, я никогда не интересовался наукой до средней школы, когда я был близок к тому, чтобы завалить биологию, потому что я не сдавал домашнюю работу», — сказал он. «Мой учитель предложил мне дополнительные баллы, если я буду участвовать в академическом конкурсе под названием «Научная олимпиада».Я сказал, что сделаю это, потому что думал, что это избавит меня от затруднительного положения с моими родителями».

— Но это было здорово, — сказал он. «Я продолжал эти соревнования в старшей школе и познакомился со многими людьми, интересующимися наукой». Чтобы подготовиться к соревнованиям, он внимательно изучил учебники по естествознанию, которые тренер прислал ему домой. Его школьная команда побеждала в региональных, а затем в государственных соревнованиях и каждый год участвовала в национальной олимпиаде по науке. Он также участвовал в соревновании в стиле Jeopardy под названием Science Bowl."Это было очень весело."

Его любимым предметом была геология, что привело его к поступлению в Школу горного дела Колорадо. Школа была предназначена для подготовки студентов к прикладным областям в нефтегазовой промышленности или гражданском строительстве. Это не интересовало Моллику, поэтому он взял годичный отпуск, преподавал математику в школе для беженцев в Денвере и рассматривал варианты поступления в аспирантуру.

Его особый интерес был к процессу образования карбонатных пород, и его исследования в аспирантуре привели к Коэну, ученому из Департамента геологии и геофизики WHOI. Коэн сообщила ему, что ее лаборатория занимается исследованиями не карбонатов в геологическом смысле, а главного архитектора карбонатных систем: кораллов. В частности, лаборатория сосредоточилась на том, как окружающая среда влияет на кораллы и как это, в свою очередь, влияет на их способность производить карбонатный скелет.

«Мне стало намного интереснее, — сказала Моллика. «Кораллы — лучший генератор карбоната. Коралловые рифы сохранялись на протяжении всей геологической истории и сформировали большую часть существующей карбонатной геологии.Было здорово получить то, что я искал, не зная, что я искал. Я никогда не думал, что стану океанографом, пока это не случилось».

Погружение в свои исследования

Среди первых вещей, которые Моллике пришлось сделать, когда он прибыл в WHOI, было пройти месячный курс, чтобы научиться нырять с аквалангом для своих исследований. Он и его коллеги погрузились на рифы и использовали бур для извлечения трубчатых кернов диаметром 3,5 сантиметра из коралловых скелетов в четырех местах в Тихом океане, где условия морской воды охватывали широкий диапазон уровней pH и концентраций карбонатных ионов.

Исследовательская группа, в которую также входили Коэн и ученый WHOI Вейфу Го, использовала трехмерный компьютерный томограф (КТ) для изображения скелетных ядер, которые показывают годовые полосы роста, очень похожие на кольца на дереве. На сканах они могли различить восходящие и утолщающиеся компоненты роста кораллов. Их анализ показал, что скелеты кораллов в более кислых водах (более низкий pH и меньше ионов карбоната) были значительно тоньше. Но они не обнаружили корреляции между восходящим ростом и концентрацией ионов карбоната.

Исследователи более внимательно изучили процесс роста кораллов. Они определили, что снижение рН и ионов карбоната в морской воде сильно повлияло на способность кораллов производить пучки арагонитов, которые они используют для утолщения своих скелетов. В закисленных условиях кораллы продолжают расти вверх, но страдает «уплотнение» или утолщение. В результате менее плотные скелеты кораллов в водах с более низким pH более подвержены повреждениям от ударов волн или атак разрушающих организмов.

Наконец, Моллика и исследовательская группа разработали модель, имитирующую этот недавно обнаруженный детальный механизм роста скелета, и соединили его с прогнозируемыми изменениями pH океана по всему миру. Они опубликовали свои результаты в январе 2018 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

«Учитывая нюансы роста кораллового скелета, — сказал Моллика, — мы можем более точно спрогнозировать, как, где и в какой степени подкисление океана повлияет на тропические кораллы, строящие рифы.

В исследовательскую группу входили Натан Моллика, Вейфу Го, Энн Коэн и Эндрю Солоу (WHOI), Куо-Фанг Хуанг (Академия Синика на Тайване), а также Ханна Дональд и Гэвин Фостер (Университет Саутгемптона в Англии). Исследование финансировалось Национальным научным фондом, Фондом Робертсона, , Институтом океанической жизни WHOI и Фондом инвестиций в науку WHOI.

Полип-на-чипе для долгосрочного культивирования кораллов

  • ">

    Карпентер, К.Е. и др. . Треть рифообразующих кораллов сталкивается с повышенным риском исчезновения из-за изменения климата и местных воздействий. Наука 321 , 560–563 (2008).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • Хьюз, Т. П. и др. . Пространственно-временные закономерности массового обесцвечивания кораллов в антропоцене. Наука 359 , 80–83 (2018).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • Салих А., Ларкум А., Кокс Г., Кюль М. и Хёг-Гульдберг О. Флуоресцентные пигменты кораллов обладают фотозащитными свойствами. Природа 408 , 850–853 (2000).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • Юяма, И. и Хигучи, Т. Сравнение воздействия симбиотических водорослей (Symbiodinium) ветвей C1 и D на ранние стадии роста Acropora tenuis. PLoS One 9 , e98999, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0098999 (2014).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • Domart-Coulon, I.J., Elbert, D.C., Scully, E.P., Calimlim, P.S. & Ostrander, G.K. Кристаллизация арагонита в первичных клеточных культурах многоклеточных изолятов твердого коралла Pocillopora damicornis. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 98 , 11885–11890 (2001).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • Яэль, Х. и др. . Продукция внеклеточного матрикса и осаждение карбоната кальция клетками кораллов in vitro . Proc Natl Acad Sci USA 105 , 54–58 (2008).

    Артикул Google Scholar

  • Масса, т. и др. . Осаждение арагонита «протополипами» в культурах клеток кораллов. PLoS One 7 , e35049, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035049 (2012).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • Масс, Т., Дрейк, Дж. Л., Хеддлстон, Дж. М. и Фальковски, П. Г. Наномасштабная визуализация образования биоминералов в протополипах кораллов. Текущая биология 27 , S0960982217311764 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • Неса, Б.& Hidaka, M. Высокая плотность зооксантелл сокращает время выживания агрегатов коралловых клеток в условиях теплового стресса. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 368 , 81–87, https://doi.org/10.1016/j.jembe.2008.10.018 (2009).

    Артикул Google Scholar

  • ">

    Дэви С.К., Аллеманд Д. и Вейс В.М. Клеточная биология симбиоза книдарий и динофлагеллят. Microbiol Mol Biol Rev 76 , 229–261 (2012).

    КАС Статья Google Scholar

  • Шапиро, О. Х., Крамарски-Винтер, Э., Гавиш, А. Р., Стокер, Р. и Варди, А. Микрожидкостная платформа «коралл-на-чипе», позволяющая проводить микроскопию рифообразующих кораллов в режиме реального времени. Нацкоммуна 7 , 10860 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • Акива, А. и др. .Минералы в предварительно осевших кораллах Stylophora pistillata кристаллизуются посредством белковых и ионных изменений. Нац Коммуна 9 , 1880 (2018).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar

  • Stien, D. и др. . Метаболомика показывает, что октокрилен накапливается в тканях Pocillopora damicornis в виде конъюгатов жирных кислот и вызывает дисфункцию митохондрий коралловых клеток. Anal Chem 91 , 990–995 (2019).

    КАС Статья Google Scholar

  • Тербер, Р. В., Пайет, Дж. П., Тербер, А. Р. и Корреа, А. М. Взаимодействия вирус-хозяин и их роль в здоровье и болезнях коралловых рифов. Nat Rev Microbiol 15 , 205–216 (2017).

    КАС Статья Google Scholar

  • Гарднер С. Г., Нильсен Д. А., Петру К., Ларкум А. В. Д. и Ральф П.J. Характеристика коралловых эксплантов: модельный организм для изучения кишечнополостных и динофлагеллят. Коралловые рифы 34 , 133–142 (2014).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar

  • Домар-Кулон И., Тамбутте С., Тамбутте Э. и Аллеманд Д. Кратковременная жизнеспособность мягких тканей, отделенных от скелета рифообразующих кораллов. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии 309 , 199–217 (2004).

    Артикул Google Scholar

  • Оно, Ю. и др. . Динамика процесса кальцификации первичных полипов кораллов, наблюдаемая с помощью метода инкубации с кальцеином. Отчеты по биохимии и биофизике 9 , 289–294 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • Визель М., Лойя Ю., Даунс К.А. и Крамарски-Винтер Э. Новый метод культивирования коралловых эксплантов и микроразмножения. Морская биотехнология 13 , 423–432 (2011).

    КАС Статья Google Scholar

  • Domart-Coulon, I. J. и др. . Базидиомицеты, выделенные из скелета Pocillopora damicornis (Scleractinia), избирательно стимулируют краткосрочное выживание скелетогенных клеток кораллов. Морская биология 144 , 583–592 (2004).

    Артикул Google Scholar

  • Тейлор, А.М. и др. . Платформа микрофлюидной культуры для повреждения, регенерации и транспорта аксонов ЦНС. Nature Methods 2 , 599 (2005).

    КАС Статья Google Scholar

  • Чжун, К., Дин, Х., Гао, Б., Хе, З. и Гу, З. Достижения микрофлюидики в биомедицинской инженерии. Передовые технологии материалов 4 , 1800663 (2019).

    Артикул Google Scholar

  • Чиу, П.-Л., Чанг, К.-Х., Линь, Ю.-Л., Цоу, П.-Х. и Ли, Б.-Р. Быстрое и безопасное выделение В- и Т-лимфоцитов периферической крови человека через спиральные микрожидкостные каналы. Научные отчеты 9 , 1–10 (2019).

    Артикул Google Scholar

  • Marubini, F., Ferrier-Pages, C., Furla, P. & Allemand, D. Обызвествление кораллов реагирует на подкисление морской воды: рабочая гипотеза относительно физиологического механизма. Коралловые рифы 27 , 491–499 (2008).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar

  • Накамура, Т., Надаока, К. и Ватанабе, А. Модель фотосинтеза, дыхания и кальцификации кораллового полипа, включающая трансклеточный механизм переноса ионов. Коралловые рифы 32 , 779–794 (2013).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar

  • Леклерк, Н.и Жобер, Г. Дж. Первичное производство, дыхание и кальцификация мезокосма коралловых рифов при повышенном парциальном давлении CO2. Лимнология и океанография 47 , 558–564 (2002).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • Айзава К. и Миячи С. Карбоангидраза и механизмы концентрации СО2 у микроводорослей и цианобактерий. Fems Microbiology Letters 39 , 215–233 (1986).

    КАС Статья Google Scholar

  • Вейс, В. М. Влияние концентрации растворенного неорганического углерода на фотосинтез симбиотической актинии Aiptasia pulchella Carlgren: Роль карбоангидразы. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии 174 , 209–225 (1993).

    КАС Статья Google Scholar

  • Хагит, К. и др. . Разрушение коралловой колониальной формы в условиях пониженного pH инициируется в полипах и опосредовано апоптозом. Proc Natl Acad Sci USA 112 , 2082–2086 (2015).

    Артикул Google Scholar

  • Фордайс, А. Дж., Кэмп, Э. Ф. и Эйнсворт, Т. Д. Спасение полипов у Pocillopora damicornis после теплового стресса. F1000Res 6 , 687, https://doi.org/10.12688/f1000research.11522.2 (2017).

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

  • Wecker, P. и др. . Воздействие устойчивого к окружающей среде инсектицида хлордекона индуцирует гены детоксикации и вызывает спасение полипов у коралла P. damicornis. Хемосфера 195 , 190–200 (2018).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • Серрано, Э., Кома Р., Иностроза К. и Серрано О. Спасение полипа кораллом Astroides calycularis (Scleractinia, Dendrophylliidae). Морское биоразнообразие 48 , 1661–1665 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • Сорокин Ю. И. О питании некоторых склерактиниевых кораллов бактериями и растворенными органическими веществами. Лимнология и океанография 18 , 380–386 (1973).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • Райденбах, М.А., Монисмит С.Г., Косефф Дж.Р., Яхель Г. и Генин А. Турбулентность пограничного слоя и структура течения над окаймляющим коралловым рифом. Лимнология и океанография 51 , 1956–1968 (2006).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar

  • Nakamura, T. v. & Van Woesik, R. Расход воды и пассивная диффузия частично объясняют различную выживаемость кораллов во время обесцвечивания 1998 года. Серия «Прогресс морской экологии» 212 , 301–304 (2001).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google Scholar

  • Фурла П., Галгани И., Дюран И. и Аллеманд Д. Источники и механизмы транспорта неорганического углерода для кальцификации кораллов и фотосинтеза. Journal of Experimental Biology 203 , 3445–3457 (2000).

    КАС пабмед Google Scholar

  • Паттерсон, М. Р. и Себенс, К. П.Вынужденная конвекция модулирует газообмен у кишечнополостных. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 86 , 8833–8836 (1989).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google Scholar

  • Тан, Дж., Ни, X., Чжоу, З., Ван, Л. и Лин, С. Острое воздействие микропластика повышает реакцию на стресс и подавляет детоксикацию и иммунные способности склерактиниевых кораллов Pocillopora damicornis. Environ Pollut 243 , 66–74 (2018).

    КАС Статья Google Scholar

  • Юань, К. и др. . Влияние повышенного содержания аммония на транскриптом каменистого коралла Pocillopora damicornis. Mar Pollut Bull 114 , 46–52 (2017).

    КАС Статья Google Scholar

  • Чжоу З. и др. .Системный ответ каменистого коралла Pocillopora damicornis на острый кадмиевый стресс. Водная токсикология 194 , 132–139 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • Основная информация о коралловых рифах

    На этой странице:

    Что такое коралловые рифы?

    Экосистемы коралловых рифов представляют собой сложные и разнообразные совокупности видов, которые взаимодействуют друг с другом и с физической средой.Кораллы — это класс колониальных животных, связанных с гидроидами, медузами и морскими анемонами.

    Каменистые кораллы, тип кораллов, характеризующийся твердым скелетом, составляют основу рифа. Каменистые коралловые колонии состоят из сотен тысяч отдельных живых полипов. Полипы способны извлекать растворенный кальций из морской воды и превращать его в твердую минеральную структуру (карбонат кальция), которая служит опорой их скелета. Когда вы смотрите на коралловую колонию, только тонкий слой на ее поверхности представляет собой живые кораллы; масса под ним представляет собой скелет из карбоната кальция, которому может быть несколько десятков лет.

    Группа отдельных коралловых полипов, образующих каменистую коралловую колонию. Фото: Чарльз ЛоБью/EPA.

    Медленный рост полипов и расширение твердых скелетных структур со временем создают постоянную структуру кораллового рифа.

    Полипы рифообразующих кораллов содержат микроскопические водоросли, называемые зооксантеллами , которые существуют с животными в симбиотических отношениях. Коралловые полипы (животные) обеспечивают водоросли (растения) домом, а взамен водоросли обеспечивают полипов пищей, которую они производят посредством фотосинтеза.Поскольку для фотосинтеза требуется солнечный свет, большинство кораллов, образующих рифы, живут в прозрачных мелководьях, куда проникает солнечный свет. Водоросли также придают кораллам цвет; коралловые полипы на самом деле прозрачны, поэтому цвет водорослей внутри полипов просвечивает.

    Коралловые рифы служат средой обитания для большого разнообразия морских обитателей, в том числе различных губок, устриц, моллюсков, крабов, морских звезд, морских ежей и многих видов рыб. Коралловые рифы также экологически связаны с близлежащими сообществами водорослей, мангровых зарослей и илистых отмелей.Одна из причин, по которой коралловые рифы так высоко ценятся, заключается в том, что они служат центром активности морской жизни.

    Не все кораллы на рифе каменистые.

    • Гидрокораллы , или огненные кораллы, представляют собой рифообразующие гидроиды с твердым известковым экзоскелетом и стрекательными клетками, которые могут вызывать жжение при прикосновении.
    • Октокораллы , или «мягкие» кораллы, включают морских вееров и морских хлыстов, которые больше похожи на мясистые растения и не образуют скелетных структур из карбоната кальция.
    • Antipatharians , или черные кораллы, представляют собой еще один тип ветвящихся «мягких» кораллов.

    У некоторых мягких кораллов есть зооксантеллы для получения пищи и энергии, но другие, такие как черные кораллы, существуют без этих симбиотических отношений.

    Где находятся коралловые рифы?

    Кораллы можно найти во всем Мировом океане, как на мелководье, так и на глубине. Тем не менее, рифообразующие кораллы, которые полагаются на симбиотические отношения с водорослями, нуждаются в мелководной чистой воде, позволяющей проникать свету для фотосинтеза.Каменистым кораллам также требуются тропические или субтропические температуры, которые существуют в полосе от 30 градусов к северу до 30 градусов к югу от экватора.

    Карта экосистем тропических коралловых рифов в США. На этой карте показано общее географическое распределение среды обитания коралловых рифов США (карта предоставлена ​​NOAA).

    Коралловые рифы существуют в семи штатах и ​​территориях США, в том числе:

    В 100 милях от побережья Техаса и Луизианы в Мексиканском заливе также есть коралловые рифы, живущие на вершинах геологических «столовых гор».

    Чем важны коралловые рифы?

    Коралловые рифы являются одними из самых биологически разнообразных и ценных экосистем на Земле. По оценкам, 25 процентов всей морской жизни, включая более 4000 видов рыб, зависят от коралловых рифов в какой-то момент своего жизненного цикла. Приблизительно полмиллиарда человек во всем мире зависят от экосистем коралловых рифов в плане продовольствия, защиты побережья и доходов от туризма и рыболовства.

    Здоровые коралловые рифы дают:

    • Места обитания, нагула, нереста и нагула более 1 миллиона водных видов, включая промысловые виды рыб.
    • Пища для людей, живущих вблизи коралловых рифов, особенно на небольших островах.
    • Возможности для отдыха и туризма, такие как рыбалка, подводное плавание и сноркелинг, которые приносят миллиарды долларов в местную экономику.
    • Защита прибрежной инфраструктуры и предотвращение гибели людей от штормов, цунами, наводнений и эрозии.
    • Источники новых лекарств, которые можно использовать для лечения болезней и других проблем со здоровьем.

    Все услуги, предоставляемые коралловыми рифами, приносят огромную экономическую выгоду.По некоторым оценкам, общая чистая прибыль от мировых коралловых рифов в год составляет 29,8 миллиарда долларов. Из этой суммы на туризм и отдых приходится 9,6 млрд долларов, на защиту берегов — 9,0 млрд долларов, на рыболовство — 5,7 млрд долларов, а на биоразнообразие, отражающее зависимость многих различных морских видов от структуры рифа, — 5,5 млрд долларов (Cesar, Burke and Pet-Soede, 2003).

    В США Национальная служба морского рыболовства оценивает ежегодную коммерческую стоимость американского рыболовства только за счет коралловых рифов более чем в 100 миллионов долларов в год (2001 г.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.