КОРАЛОВИ РИФОВЕ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФОРМАЦИЯ, ВИДОВЕ, ФЛОРА, ФАУНА - БИОЛОГИЯ

На коралови рифове са повишаване на морското дъно, образуван от биологичното действие на организми, наречени коралови полипи. Тези биологични структури се намират на плитки дълбочини в тропически морета с температури между 20 и 30 ºC.

Кораловите полипи принадлежат към клас Anthozoa (phylum Cnidaria) и имат проста анатомия. Те имат радиална симетрия и тяло с кухина, разделена на прегради и съставена от два слоя тъкан.

Различни видове корали. Източник: I, Kzrulzuall

Тялото на корала има единичен отвор навън или уста, който служи както за хранене, така и за отделяне. Около устата си имат поредица жилещи пипала, с които улавят плячката си.

Има меки корали и твърди корали, последните са тези, които съставят коралови рифове. Твърдостта се дава, защото те образуват слой калцит (кристализиран калциев карбонат) върху тялото.

Тези полипи образуват обширни колонии, съчетаващи сексуално и асексуално размножаване и за своето развитие им трябват солени, топли, бистри и възбудени води. Развитието на тези колонии създава структура, която се утвърждава като убежище срещу теченията и се държи като привличащ живот и хранителни вещества.

В зависимост от геоложките условия и екологичната динамика на района се формират три основни типа коралови рифове. Единият е прибрежният коралов риф, който се образува по протежение на бреговата ивица.

Другите видове са бариерен коралов риф, разположен далеч от брега и атола (остров, образуван от пръстен от коралов риф и централна лагуна).

Различните видове хлорофитни водорасли, макроводорасли (кафяви, червени и зелени) и коралови водорасли обитават рифовете. Фауната има многобройни видове корали, риби, безгръбначни, влечуги (костенурки) и дори водни бозайници, като манатат.

Безгръбначните включват охлюви, октопод, калмари, скариди, морски зърна, морски таралежи и морски гъби.

Най-важните коралови рифове в света са Кораловият триъгълник от Югоизточна Азия и Големият бариерен риф в Австралия. По същия начин Мезоамерикано-Карибският коралов риф и Коралният риф на Червено море.

Въпреки значението им за морската екология и глобалното биоразнообразие, кораловите рифове са застрашени. Сред факторите, които застрашават тези екосистеми, са глобалното затопляне, замърсяването на моретата и извличането на корали.

Съществуват и биологични заплахи като прекомерно нарастване на популацията на видове, които се хранят с корали, като морските звезди.

Основни характеристики

- Коралов риф

Риф е всяка кота на морското дъно, която е дълбока 11 метра или по-малко. Тя може да бъде пясъчна лента или скали, може дори да бъде изкуствен риф поради потънал кораб (развалина).

В случая с кораловия риф това е кота, причинена от колония от организми, които произвеждат варовит екзоскелет.

- Географско разпространение

Кораловите рифове се развиват в тропическите морета на света, а в Америка са Мексиканският залив, Флорида и Тихоокеанският бряг от Калифорния до Колумбия. Те се срещат и на бразилския атлантически бряг и Карибите, включително на континенталния и островния бряг.

Прибрежен риф в Колумбия. Източник: luis barreto от MED, - COL

В Африка те се простират по тропическия атлантически бряг, докато в Азия са в Червено море, Индо-малайски архипелаг, Австралия, Нова Гвинея, Микронезия, Фиджи и Тонга.

Счита се, че кораловите рифове покриват 284 300 до 920 000 км2, като 91% от тази зона е в индо-тихоокеанския регион. 44% от кораловите рифове в света са специално между Индонезия, Австралия и Филипините.

- Таксономия на коралите

Клас и тип

Коралите са известни от древни времена и името им идва от класическия гръцки коралион, което означава "украшение на морето".

Кораловите рифове се състоят от милиони малки организми, наречени полипи, които принадлежат към клас Anthozoa (phylum Cnidaria). Тази група е свързана с анемоните и подобно на тях, те не преминават през състоянието на медузите.

Групи

Коралите са класифицирани в различни неформални групи в зависимост от тяхната структура. В този смисъл съществуват така наречените твърди корали (херматипи), които имат скелет на калциев карбонат. Това са коралите, които формират действителната структура на кораловия риф.

Тогава се появяват така наречените меки корали (ахерматип), които не образуват твърд скелет и не образуват рифове, въпреки че са част от екосистемата.

Подкласове и поръчки

Коралите са групирани в два подкласа, които са Октокоралия с полипи на 8 пипала и Хексакоралия с пипала в кратни по 6.

Октокоралите включват нарежда Alcyonacea, който групира меки корали (с изключение на род Tubipora) и Helioporacea от твърди корали.

От своя страна шестогранните групи 6 поръчки, където орденът на Склерактиния е този, който включва така наречените истински корали или мадрепори. Тези корали имат калцитов скелет и симбиоза с едноклетъчни динофлагелати (зооксантели).

- Морфология на коралови полипи

Детайл за инкрустиране на розови коралови водорасли в чашата на аквариума на кораловите рифове Майк Джанграсо. Източник: FalsePerc

Полипите имат радиална симетрия и кухина на тялото, разделена на камери чрез радиални прегради, тоест те са като сак (коелентерат). Този сак, наречен стомашно-съдова кухина или ентерон, включва един-единствен отвор навън (уста).

Устата служи както за влизане на храна, така и за изхвърляне на отпадъци. Храносмилането се извършва във вътрешната кухина или стомашно-съдовата кухина.

Около устата има пръстен от пипала, с който те улавят плячката и ги насочват към устата. Тези пипала имат жилещи клетки, наречени нематобласти или cnidoblasts.

Cnidoblasts

Cnidoblasts се състои от кухина, пълна с жилава субстанция и намотана жичка. В края си има чувствително разширение, което при възбуждане от контакт задейства нишката на раната.

Нишката се импрегнира с жилещата течност и се залепва в тъканта на плячката или на нападателя.

Тъкани

Тялото на тези животни е изградено от два слоя клетки; външна, наречена ектодерма и вътрешна, наречена ендодерма. Между двата слоя има желатиново вещество, известно като мезоглея.

- Дишане

Кораловите полипи нямат специфичен дихателен орган и клетките им приемат кислород директно от водата.

- Асоциация на полипи-зооксантели

Динофлагелатите (микроскопични водорасли) обитават деликатните полупрозрачни тъкани на коралови полипи. Тези водорасли се наричат зооксантели и поддържат симбиотична връзка с полипи.

Тази симбиоза е взаимност (и двата организма се възползват от връзката). Zooxanthellae доставят полипи с въглеродни и азотни съединения, а полипите ги снабдяват с амоняк (азот).

Въпреки че има коралови общности, които нямат зооксантели, само тези, които представят тази асоциация, образуват коралови рифове.

- Хранене

Кораловите полипи, в допълнение към получаването на хранителните вещества, доставени от зооксантели, ловуват през нощта. За това те удължават своите малки мънички пипала и улавят малки морски животни.

Тези микроскопични животни са част от зоопланктона, който се пренася от океанските течения.

- Условия на околната среда

Кораловите рифове изискват плитки, топли и груби условия на морската вода.

температура

Те не се развиват във води с температура под 20 ºC, но много високите температури се отразяват негативно върху тях и идеалният им температурен диапазон е 20-30 ºC.

Някои видове могат да се развият от 1 до 2 000 м дълбочина в студени води. Като пример имаме Madrepora oculata и Lophelia pertusa, които не са свързани с зооксантели и са бели корали.

осветление

Коралите не могат да растат в дълбоки райони, тъй като зооксантелите изискват слънчева светлина за фотосинтезиране.

Баланс в концентрацията на хранителни вещества

Водите, в които се развиват коралови рифове, са бедни на хранителни вещества. Така коралите не се образуват във води, които получават периодично обогатяване на хранителни вещества.

Следователно създаването на коралови рифове изисква известна стабилност на околната среда.

- Парадоксът на Дарвин

Дарвин беше първият, който обърна внимание на парадокса, който представлява екосистемата от коралови рифове. Това се състои в противоречието на толкова разнообразна екосистема, развиваща се в бедни на хранителни вещества води.

Днес този парадокс се обяснява със сложното рециклиране на хранителни вещества, което се случва в кораловия риф.

Тук се установяват сложни хранителни паяжини между различните организми, които го съставят. Тези мрежи позволяват на ограничените хранителни вещества да продължат да циркулират в екосистемата, поддържаща настоящото биоразнообразие.

Атрактор на живота

Ключът към функционирането на кораловите рифове е в симбиотичната асоциация на полипи със зооксантели. Тези микроскопични водорасли осигуряват хранителни вещества от слънчевата светлина чрез фотосинтеза.

Поради тази причина рифът представлява платформа, която служи за убежище и хранилище за много морски организми. Освен всичко друго, рифът има физически ефект, предпазващ от течения и привлича по-голяма концентрация на хранителни вещества.

В допълнение към първичната симбиотична връзка между корали и зооксантели, присъстват водорасли и цианобактерии. Те произвеждат хранителни вещества чрез фотосинтеза и в случай на цианобактерии фиксират азот от околната среда.

Гъбите също установяват симбиотични връзки с фотосинтетични организми като цианобактерии, зооксантели и диатоми. Тези организми се размножават вътре в него, снабдявайки го с хранителни вещества и периодично гъбата изхвърля количества от тях.

Други организми като рибата идват да се хранят с водорасли и корали, а на свой ред други се хранят с тези риби.

Връзка коралов риф-мангрова-морска трева

Това е друга важна връзка за екологията на кораловия риф, допринасяща за неговата висока производителност.

Крайбрежните мангрови гори доставят хранителни вещества във водите, които достигат до рифа, а рифът предпазва мангровата гора от натиска на вълните. Тази защита от вълните и течения също позволява развитието на подводни ливади на покритосеменни растения.

Освен това много морски животни на кораловия риф използват мангровото блато и тревни площи като места за размножаване и хранене.

Как се формират кораловите рифове?

- Колониални полипи

Въпреки че има полипи, които водят индивидуален живот (актинии и анемони), има и други, които образуват колонии. Тези колонии се създават чрез свързването на тъканите на отделните полипи помежду си, които в този случай се наричат зооиди.

Всички зооиди са еднакви и изпълняват едни и същи функции. Колониите приемат различни форми и могат да бъдат твърди или меки, поради образуването или не на скелет или полипер.

Външен скелет

Този полиперо може да бъде възбуден като при морските фенове или варовит, както в коралите. Коралите отделят матрица от органични молекули, върху които се отлага кристализиран калциев карбонат (калцит).

Тези плочи от калцит се наричат склерити, генерирани от специализирани клетки и по този начин образуват твърдите корали, които формират основата на кораловия риф.

Shapes

Формите, приети от колониите на всеки вид корали, са много разнообразни. Някои са като рогове или клони, други като мозъци, органи на църковните тръби, вентилатори и камшици.

- Възпроизвеждане

Полипите произвеждат яйца и сперматозоиди и след като се извърши оплождането, яйцата пораждат реснички или ларви. Планулите след период на свободен живот се установяват на дъното и образуват нови полипи.

Тези полипи от своя страна асексуално ще произведат (напъпване) други свързани полипи и така нататък, докато образуват колония.

- Образуване на кораловия риф

В твърд субстрат в плитката бентосна област се отлагат планулите, които ще доведат до появата на полипи. Те от своя страна ще умножат генерирането на по-големи и по-големи колонии.

Ако условията на светлина, температура и възбуда на водата са подходящи, тези колонии растат вертикално и хоризонтално.

Старите полипи умират, но варовитите им скелети остават и върху тях се образуват нови колонии. По този начин се образува биологичен риф, който се нарича коралов риф.

Рифови строители

Видовете от родовете Acropora и Montipora са посочени като основни строители на коралови рифове. Acropora е родът с най-голям брой видове, достигащ над 130, докато Montipora включва 85 вида.

Акропора сарментоза. Източник: MDC Seamarc Малдивите

Заедно те представляват повече от една трета от всички видове сгради на коралови рифове в света.

В допълнение към структурния си принос за формирането на рифове, те допринасят за храненето на коралите. Това е така, защото след като са умрели, под действието на CO2 скелетът им се превръща в калциев бикарбонат, асимилиран от корали.

- Хетерогенност на кораловия риф

Има забележими разлики между склона на кораловия риф, който е обърнат към брега, и този, обърнат към открито море. Лицето, което е изправено пред открито море, расте по-бързо и с по-голяма обилност на коралови водорасли.

Докато другата страна, бидейки в по-спокойни води, позволява натрупването на утайки. Сред тях са кораловите сегменти, които пораждат така наречения коралов пясък, който ще стане част от плажовете.

Съществуват и вариации в хоризонталното и вертикалното измерение на рифа, определени от доминиращия вид. Последното във връзка с изискванията за светлина и устойчивост на токове.

- „коралови рифове“ на студена вода

Някои видове от сорта Scleractinia, като споменатите Madrepora oculata и Lophelia pertusa, образуват нещо подобно на рифове на големи дълбочини. Те се намират в дълбоки, студени води на Северно море, Средиземно море и Мексиканския залив.

Видове

- крайбрежни рифове или ивици

Това е коралов риф, който следва линията на брега, простирайки го към морето, сякаш е платформа. Например рифовете на Западната Индия, Флорида и северното крайбрежие на Южна Америка са от този тип.

- бариерни рифове или коралови рифове

В този случай рифът е достатъчно далеч от брега, че между него и рифа се образува морски канал. Понякога каналът е тесен, при други той става необятен, като например при Голямата австралийска бариера.

- Кораловите острови или атолите

Атол в Тихия океан. Източник: Atafu.jpg: Космически център на НАСА Джонсън Производна работа: Talkstosocks

Този трети тип риф се развива на брега в пръстенова форма, образувайки остров с централна лагуна. Те са ниски острови с бели пясъчни плажове, образувани от коралови останки, като централната лагуна е богата на морски живот и много от тях са разпространени в цялата тропическа зона на Тихия океан.

- Какво определя един или друг вид риф?

Дарвинова хипотеза

Още от времето на Дарвин има различни хипотези, които се опитват да обяснят тези видове коралови образувания. Дарвин смяташе, че основният механизъм, определящ един или друг тип, е геоложки.

Започна от факта, че основният тип е крайбрежният риф, след това, ако настъпи затихване на крайбрежната платформа, рифът беше отдалечен. В този случай би бил установен бариерен коралов риф.

Що се отнася до атолите, Дарвин им обясни, че край остров се е образувал крайбрежен риф. По-късно, ако островът потъне, кораловият пръстен остана и се създаде атол.

Друга хипотеза

Друг подход за обяснение на формирането на тези видове коралови рифове, част от екологичните изисквания.

Например, ако някой фактор замъгли водата, рифът не се образува или скоростта на образуване му намалява и основната форма се счита за прибрежния риф.

По този начин, ако водата в близост до брега е мътна поради принос на земни утайки или друга причина, коралите се образуват по-далеч от брега. В този случай ще се образува бариерен коралов риф.

От своя страна атолите се обясняват, според този подход, като резултат от формирането на риф в плитка зона на брега. Образува се коралова маса, която расте около краищата и привлича морския живот.

Притокът на живот замъглява водата в центъра на комплекса от коралови групи и следователно рифът не расте там или го прави много бавно. Тъй като рифовете се увеличават по склона към открито море, те са склонни да образуват арки.

По този начин се генерира растеж на пръстена, оставяйки централна лагуна, пълна с морски живот.

флора

Използвайки широко думата флора, трябва да отбележим, че в кораловия риф се намират различни фотосинтезиращи организми. Сред тях са цианобактерии, диатоми, динофлагелати, като зооксантели и водорасли.

Коралови рифови водорасли

Различни видове водорасли се срещат по кораловите рифове, от едноклетъчни до многоклетъчни. Тук живеят хлорофитни водорасли (Chlorophyta), макроводорасли (кафяви, червени и зелени) и коралови водорасли (Corallinales).

Коралови водорасли

Тези водорасли имат твърдо тяло или таллус, тъй като съдържат варовити отлагания по клетъчните си стени, а освен това имат поразителни цветове. Те растат вградени в рифове и играят важна екологична роля като първични производители.

Това е така, защото те служат като храна за различни видове коралови рифове, например, таралежи и папагал.

фауна

Кораловите рифове са най-разнообразните екосистеми от всички морски среди и са дом на стотици видове.

- Корали

Един от най-ценените корали е червеният корал (Corallium rubrum), заради интензивния си цвят. Други видове, които привличат вниманието, са мозъчните корали (семейство Mussidae), чиято колония е оформена като този орган.

Най-важните групи в изграждането на кораловия риф са родовете Acropora и Montipora. Има корали, които образуват листни колонии (подобни на големи листа), като тези от семейство Agariciidae.

Други корали приемат гъбоподобни форми, като видовете от род Podabacia.

- Риби

Сред рибите се открояват папагал (семейство Scaridae), който гризе коралите, като се храни с водораслите и другите налични организми. Други присъстващи видове са рибата тромпет (Aulostomus strigosus) и хирургът (Paracanthurus hepatus).

Хирург (Paracanthurus hepatus) на рифа. Източник: Tewy

По същия начин е възможно да се намерят морски кончета (Hippocampus spp.) И морени змиорки (семейство Muraenidae).

Различни цветове

Кораловите рифове се характеризират с това, че са обитавани от риби с различни цветове като рибата-клоун (Amphiprion ocellaris). Както и жълтият хвост (Ocyurus chrysurus), императорският ангел (Pomacanthus imperator) и мандариновата риба (Synchiropus splendidus).

Различни форми

Други имат много особени форми, като призрачната тръба (Solenostomus spp.) Или мълния (семейство Antennariidae).

Акули и лъчи

Поради изобилието на морска фауна, кораловият риф се посещава от различни видове акули и лъчи. Например, рифовата акула с бяла перка (Triaenodon obesus), Карибската рифова акула (Carcharhinus perezii) и рифовата жилка (Taeniura lymma).

- Безгръбначни

Безгръбначните включват мекотели, скариди (Caridea), морски таралежи (Echinoidea), морски звезди (Asteroidea) и гъби (Porifera).

Миди

Кораловият риф е дом на октопод (Octopus vulgaris и други видове), калмари (Teuthida), гигантски миди (Tridacna gigas) и множество видове охлюви. Сред последните хищния охлюв Conus geographus убива плячката си, като я инжектира с инсулин и може да бъде фатален за хората.

Скариди на рифа

Някои видове скариди имат особени функции върху рифа, например скаридите с по-чисти очи (Lysmata debelius). Това малко животно се храни с паразити и мъртва тъкан, поради което рифовите риби идват при него за почистване.

Звездни риби и опируми

Има около 1900 вида морски звезди, но не всички от тях обитават коралови рифове. Сред видовете, открити в тази екосистема, повечето се хранят с малки мекотели, ракообразни и органични останки.

Въпреки това видът на корона от тръни (Acanthaster planci), се храни с полипи на твърди корали.

В условия на равновесие трънската корона не причинява значителни промени, просто е част от трофичната мрежа. Но когато се появят експлозии на населението на тази звезда, коралите са застрашени.

От друга страна, по рифовете се срещат и така наречените морски паяци (Ophiuroidea). Въпреки че приличат на морски звезди, те принадлежат към друг клас ехинодерми, имат гъвкави ръце, а някои са бързодвижещи се.

Морската кошница (Gorgonocephalus spp.) Е змия, която има силно разклонени ръце и се заблуждава с корал.

гъби

Тези организми играят важна роля в кораловия риф поради филтриращата си способност. Гъбите филтрират морската вода за храна, като по този начин намаляват мътността на водата.

Те имат способността да задържат замърсителите много ефективно, без да бъдат засегнати и да отделят амоняк и слуз. Тези отделени вещества служат като храна за други организми на рифа.

- Костенурки

Глупава костенурка. Източник: Майк Гонсалес (TheCoffee)

Има 8 известни вида морски костенурки и всички те посещават коралови рифове. Най-голямата е кожената костенурка (Dermochelys coriacea), последвана от зелената костенурка (Chelonia mydas).

Има и морска костенурка на ястреб (Eretmochelys imbricata), маслинена морска костенурка (Lepidochelys olivacea), костенурка (Lepidochelys kempii) и костенурка на дървоглавата (Caretta caretta). В допълнение, плоската костенурка (Нататорски депрес) се среща като ендемичен вид в австралийските и малайските коралови рифове.

- Морска крава

морска крава

Карибският манатен вид (Trichechus manatus) обитава мезоамериканския коралов риф.

Основни рифове в света

Кораловият триъгълник

Карта на кораловия триъгълник. Източник: Benutzer: Devil_m25

Намира се в Югоизточна Азия и има най-голямото разнообразие от корали на планетата (500 вида) и повече от 2000 вида риби. Тя обхваща островния комплекс на Индонезия, Филипините, Папуа Нова Гвинея, Соломоновите острови и Източен Тимор.

Създадени са редица национални паркове за защита на богатото му морско биологично разнообразие.

Големият бариерен риф в Австралия

Изглед от въздуха на Големия бариерен риф (Австралия). Източник: НАСА, от MISR

Това е коралов риф с дължина над 2000 км и ширина 150 км, като е най-големият в света. Въпреки че този необятен коралов риф заема само 0,1% от океанската повърхност, той е дом на 8% от рибните видове в света.

Мезоамерикано-карибския коралов риф

Това е вторият по големина коралов риф в света, простиращ се на 1000 км. Той обхваща от брега на Мексико до Хондурас в Карибско море.

Този коралов риф е дом на около 65 вида корали, 350 вида мекотели и 500 вида риби.

Карибите

Това непрекъснато мезоамериканско разширение е интегрирано с цялата коралова рифова система на Карибско море. Това обхваща останалото крайбрежие на Централна Америка, Колумбийското карибско крайбрежие и някои райони на венецуелското крайбрежие и остров.

Кораловите рифове се срещат и в Големите Антили и по-малките Антили.

Коралови рифове на Червено море

Тези коралови рифове, освен че имат голямо биологично разнообразие, изглежда издържат на условия на високи температури и подкисляване.

По-специално са проведени изследвания с вида Stylophora pistillata. Екземплярите са взети от Акабския залив в северната част на Червено море, между Египет и Саудитска Арабия.

Заплахи

Глобално затопляне

Увеличаването на средната глобална температура поради парниковия ефект повишава температурата на водата, особено в тропическите райони. Това засяга главно зооксантелите и тъй като популациите им са намалени, настъпва така нареченото избелване на коралите и последващата му смърт.

Причините за глобалното затопляне са основно парниковите газове, които човешката дейност излъчва в атмосферата.

Излишък от хранителни вещества

Прекомерното снабдяване с хранителни вещества, особено азот и фосфор, влияе върху оцеляването на кораловия риф. Изобилието от хранителни вещества благоприятства растежа на макроскопични водорасли, които засенчват коралите и го убиват.

Излишъкът от хранителни вещества може да възникне поради приноса, идващ от брега през отточните води или реки. Тези водни потоци пренасят отпадъци от селскостопански продукти като торове и други.

Добив на корали

Някои видове корали се търсят в търговската мрежа, тъй като благодарение на варовития си слой те могат да бъдат полирани и използвани в бижутата. Поради това те се извличат интензивно за продажба, като непоправимо се отразяват на кораловия риф.

Биологична заплаха

Морската звезда (Acanthaster planci) може да бъде заплаха за кораловия риф, когато се увеличат популациите му. Този вид унищожава твърдия корал и ефектът върху рифа става значителен, като Големия бариерен риф в Австралия.

Възможна причина

Вероятно причината за популационните експлозии на тази морска звезда е намаляването на естествения й хищник - цевката на варела (Tonna galea). Това вероятно се дължи на факта, че той е рядък вид и много търсен от колекционерите.

Препратки

Calow, P. (Ed.) (1998). Енциклопедия по екология и управление на околната среда
Ketchum, JT и Reyes-Bonilla, H. (2001). Таксономия и разпространение на херматипни корали (Scleractinia) от архипелага Ревилагедо, Мексико. Списание за тропическа биология.
По-малък, народен представител (2004). Експериментална биология на екосистемите от коралови рифове. Списание за експериментална морска биология и екология.
Purves, WK, Sadava, D., Orians, GH и Heller, HC (2001). Life. Науката за биологията.
Sheppard, CRC, Davy, SK, Pilling, GM And Graham, NAJ (2018). Биологията на кораловия риф.
Solano, OD, Navas-Suarez, G. And Moreno-Forero, SK (1993). Избелване на корали през 1990 г. в Националния природен парк Коралес дел Росарио (Карибите, Колумбия). Инвестиционна инвестиция. Мар. Пунта Бетин.

КОРАЛОВИ РИФОВЕ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФОРМАЦИЯ, ВИДОВЕ, ФЛОРА, ФАУНА - БИОЛОГИЯ - 2025