Коралловый риф – одна из самых богатых видами экосистем в мире. Занимая лишь пол-процента дна мирового океана, рифы предоставляют укрытие и пищу для трети всех видов морских рыб и множества других организмов. По прогнозам  ученых в ближайшие годы мы сможем обнаружить до 8 миллионов еще не открытых видов живых организмов, обитающих на коралловом рифе.

Что такое кораллы?

Когда разговор заходит о кораллах, большинство людей представляет себе теплые прозрачные воды тропических морей. На самом деле разнообразие кораллов не ограничивается рифостроящими видами с прочным известковым скелетом. Есть еще и мягкие и глубоководные кораллы, которые обитают в темных и холодных водах.

Почти все кораллы являются колониальными организмами. Это значит, что они составлены из сотен тысяч отдельных животных, называемых полипами. Коралловые полипы, наряду с гидроидными и сцифоидными полипами и медузами относят к типу стрекающих (также их называют Книдарии).

Само название «стрекающие» говорит само за себя. Это исключительно водные обитатели. Для ловли добычи и защиты от хищников все книдарии используют специальные стрекательные клетки – нематоциты. Это их отличительная особенность. Если вас когда-либо «жалила» медуза, значит вы испытывали на себе действие нематоцит.

Нематоциты способны доставлять в тело жертвы сильный, иногда смертельный яд.

Как устроен отдельный коралловый полип?

Полипы большинства рифостроящих кораллов очень маленькие – от 1-го до 3-х миллиметров. Большую часть тела каждого полипа занимает кишечная полость, открытый только с одной стороны. Это отверстие – рот, оно окружено венчиком щупалец. На щупальцах полипа расположены стрекательные клетки – нематоциты. Полип использует щупальца для того, чтобы питаться, ловить маленьких животных.  Пища поступает в кишечную полость через рот. После того как она переварится, отходы жизнедеятельности полипа выбрасываются тоже через рот.

Coral_polyp_hires

Большинство кораллов питаются ночью.

Добыча коралловых полипов варьируется в размерах от совсем маленьких животных, называемых зоопланктоном, до небольших рыб, в зависимости от размеров самих полипов. Помимо охоты на живых существ, коралловые полипы также собирают мелкие органические частицы.

Зооксантеллы. Что это такое?

Большинство рифостроящих кораллов содержат фотосинтезирующие водоросли, зооксантеллы, которые живут в тканях кораллов. Кораллы и водоросли находятся во взаимовыгодных симбиотических отношениях. Коралл предоставляет водорослям безопасное укрытие и вещества, необходимые для фотосинтеза. Водоросли, в свою очередь, обеспечивают коралл кислородом и помогают утилизировать отходы. Самое важное – зооксантеллы предоставляют кораллу глюкозу, глицерин и аминокислоты, которые являются продуктами фотосинтеза. Коралл использует эти вещества, чтобы производить белки, жиры, углеводы и карбонат кальция. Сотрудничество между кораллом и водорослями облегчает многократную переработку нутриентов в бедных питательными веществами тропических водах. До 90 процентов органических веществ, производимых зооксантеллами в процессе фотосинтеза, перемещаются в ткани коралла-хозяина.

Кроме того, своей яркой и неповторимой окраской твердые кораллы обязаны именно зооксантеллам.

Иногда, в условиях физического стресса, зооксантеллы покидают полипы и колония кораллов окрашивается в белый цвет. Такое явление известно как “обесцвечивание кораллов”. Если коралл проведет достаточно долго времени без зооксантелл, то вся колония погибает.

Из-за своих тесных взаимоотношений с зооксантеллами, кораллы реагируют на изменения окружающей среды подобно растениям. Поскольку микроводорослям необходим солнечный свет для фотосинтеза, то кораллы обитают в  неглубоких и прозрачных водах с малым количеством планктона. Все это приводит к интересному парадоксу: коралловым рифам нужна прозрачная, бедная питательными веществами вода, но в то же время, они являются самой производительной и богатой морской экосистемой.

IMG_0668_inet
Фото: Андрей Нарчук

Как растут  кораллы?

За многие годы коралловые полипы способны образовать огромные рифовые структуры. Риф образуется из скелетов коралловых полипов, состоящих из карбоната кальция. У большинства рифостроящих кораллов полипы имеют размер от 1-го до 3-х миллиметров, но колонии, которые они образуют, достигают огромных размеров и могут весить несколько тонн. По мере своего роста, риф обеспечивает жильем  несколько тысяч видов позвоночных и беспозвоночных. Скелеты кораллов образуются веществами, выделяемыми нижней частью полипов. В результате этого процесса формируется чашевидное образование , в котором сидит полип. Стенки, окружающие полип называются тека, а основание — базальной пластиной. Периодически, полип поднимается над своим основанием и производит новую базальную пластину прямо над старой. Образуются маленькие камеры в скелете коралла. Пока колония жива, карбонат кальция откладывается и поднимает коралл. Коралл “растет” со скоростью от 1-го до 10-ти миллиметров в год в зависимости от вида.

Где живут рифостроящие кораллы?

Область распространения кораллов ограничена их физиологией. Например, они не могут жить в воде с температурой ниже 18˚C. Большинство обитает в водах с температурой 23-29˚C, но отдельные колонии могут переносить и температуру в 40˚C в течение короткого времени. Большинству кораллов также требуется очень соленая (32-42 промилле) и прозрачная вода. Поскольку большей части рифообразующих кораллов требуется хорошее освещение, они расположены в эвфотической —  зоне океана, куда проникает свет. Как правило, это глубины до 70 метров.

Как кораллы размножаются?

Кораллы размножаются как половым, так и бесполым путем. При бесполом размножении новые клонированные коралловые полипы отпочковываются от родительских особей чтобы расширить колонию или дать начало новой. Это происходит, когда коралловый полип достигает определенного размера и начинает делиться. Этот процесс повторяется много раз в течение жизни животного.

При половом размножении коралловые полипы производят мужские и женские гаметы, выпуская их в открытую воду. Оплодотворение и образование личинки происходит также в толще воды. Такой способ оплодотворения называется внешним. Эта тактика дает возможность потомству расселиться на большой площади. В результате оплодотворения появляется свободноплавающая личинка – планула. Планул производится большое количество, но большая часть из них погибает в период между оплодотворением и прикреплением к субстрату.

На многих рифах размножение кораллов – массовое синхронизированное явление. Все виды кораллов  выпускают гаметы в воду приблизительно в одно и тоже время. Синхронизация размножения по времени очень важна, так как мужские и женские особи могут находиться на значительном расстоянии друг от друга. Обычно это явление регулируется факторами окружающей среды. Влияние оказывают следующие факторы: продолжительность дня, температура и скорость ее изменения, фаза луны.

Планулы плывут вверх, по направлению к источнику света и по течению. После нахождения в поверхностных слоях воды, планулы возвращаются на дно, где, если условия благоприятствуют, личинка может закрепиться на грунте. После закрепления на дне, планулы превращаются в полипы и образуют колонию, которая увеличивается в размере. Личинки находятся в состоянии свободного плавания от нескольких дней до нескольких недель.