Кораллы: биология, строение и рифы¶
Кораллы — это морские беспозвоночные животные класса коралловых полипов (Anthozoa), относящиеся к типу стрекающих (Cnidaria). Отдельные особи — полипы — обычно имеют цилиндрическую форму, щупальца вокруг ротового отверстия и известковый либо белковый скелет. Многие виды образуют колонии, которые при массовом разрастании формируют коралловые рифы — крупнейшие биогенные структуры на планете. В бытовом и торговом употреблении «кораллами» также называют твёрдый скелетный материал, используемый для украшений.
¶Общая характеристика
Коралловые полипы — одиночные или колониальные животные. Размер одиночных форм варьируется от нескольких миллиметров до десятков сантиметров; колонии могут достигать нескольких метров в поперечнике. Тело полипа состоит из двух слоёв клеток — эктодермы и энтодермы — с прослойкой мезоглеи между ними. Ротовое отверстие окружено венцом щупалец, несущих стрекательные клетки (нематоцисты), которыми животное парализует мелкую добычу и защищается.
Большинство кораллов — колониальные организмы. Колония возникает в результате бесполого размножения (почкования) и представляет собой совокупность генетически идентичных полипов, связанных общей полостью. Наряду с бесполым существует половое размножение: из оплодотворённой яйцеклетки развивается свободноплавающая личинка — планула, которая оседает на подходящий субстрат и превращается в нового полипа.
¶Строение и скелет
Скелет кораллов бывает двух основных типов:
- Известковый (карбонатный) — характерен для мадрепоровых (каменистых) кораллов. Полипы выделяют карбонат кальция (CaCO₃), образуя прочный наружный или внутренний скелет.
- Белковый — встречается у благородных, или роговых, кораллов; основу составляет органическое вещество, близкое по составу к кератину.
Колония каменистых кораллов растёт за счёт отложения новых слоёв карбоната кальция; скорость роста у разных видов составляет от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в год. Именно этот медленный рост делает рифы уязвимыми к повреждениям.
¶Симбиоз с зооксантеллами
Ключевая особенность многих рифообразующих кораллов — симбиоз с одноклеточными фотосинтезирующими организмами, зооксантеллами (динофлагеллятами). Они живут в тканях полипа и снабжают его продуктами фотосинтеза, обеспечивая до значительной доли энергетических потребностей хозяина. Взамен коралл предоставляет симбионтам убежище и питательные вещества.
Этот симбиоз объясняет приуроченность рифов к тёплым, хорошо освещённым мелководьям. При повышении температуры воды, загрязнении или изменении солёности полипы выбрасывают зооксантелл — происходит так называемое обесцвечивание (обляция), при котором колония теряет цвет и, если стресс сохраняется, погибает.
¶Классификация
Коралловые полипы подразделяют на несколько крупных групп:
| Группа | Особенности |
|---|---|
| Мадрепоровые (склерактинии) | Каменистый скелет, основные рифостроители |
| Альционарии (мягкие кораллы) | Скелет из спикул, часто мягкие и гибкие |
| Горгонарии | Роговой скелет, веерные и древовидные формы |
| Антипатарии (чёрные кораллы) | Тёмный роговой скелет, большие глубины |
| Зоантарии | Одиночные и колониальные формы без массивного скелета |
Отдельно выделяют благородный красный коралл, издавна используемый в ювелирном деле.
¶Коралловые рифы
Рифы формируются преимущественно мадрепоровыми кораллами в симбиозе с известковыми водорослями. Крупнейшая такая структура — Большой Барьерный риф у берегов Австралии, протянувшийся более чем на 2000 км. Рифы занимают менее одного процента площади Мирового океана, но служат домом для значительной доли морских видов, выполняя роль «питомника» для рыб и беспозвоночных.
Условия рифообразования: температура воды примерно от 20 до 30 °C, глубина до нескольких десятков метров, прозрачная вода, нормальная солёность. В России коралловые постройки практически отсутствуют из-за холодных вод; отдельные виды кораллов встречаются в дальневосточных морях, но рифов не образуют.
¶Значение и использование
- Экологическое — рифы поддерживают биоразнообразие, защищают берега от волн и служат источником пищи и дохода для прибрежных сообществ.
- Ювелирное — скелеты благородных и некоторых каменистых кораллов используются для изготовления украшений и сувениров.
- Строительное и декоративное — коралловый известняк применяется как отделочный материал.
- Научное — по годичным слоям скелета реконструируют климат прошлых эпох.
¶Угрозы и охрана
Основные угрозы для кораллов — потепление и закисление океана, загрязнение, чрезмерный вылов рыбы, механические повреждения и массовое размножение хищных морских звёзд (например, тернового венца). Обесцвечивание рифов в последние десятилетия приобрело широкий масштаб. Для охраны создаются морские заповедники, ограничивается добыча кораллов и вводится регулирование прибрежного хозяйства. Международные программы ведут мониторинг состояния рифов и восстановление повреждённых участков.
Источники: научные обзоры по зоологии беспозвоночных, материалы по морской биологии и охране коралловых рифов.