Реферат: Кораллы: разнообразие и значение
В принципе кораллы — хищники, для чего отчасти им и служат стрекательные клетки, и питаются микроорганизмами (мельчайшим планктоном, инфузориями, даже бактериями), парализуя своих жертв и отправляя их через ротовое отверстие для переваривания внутреннюю полость. Кроме того, они мо-гут использовать в качестве пищи также растворенные или взвешенные в морской воде органические вещества. Большую роль для герматипных кораллов играет также фотосинтез зооксантелл.
Именно благодаря зооксантеллам, способствующим выделению карбоната кальция, кораллы лучше и быстрее растут на свету. Изучению этого явления посвятили работы многие зоологи, в том числе наш биофизик Н.А. Иванов. В итоге удалось установить, что разным видам герматипных кораллов для нормальной жизнедеятельности необходимо разное количество света, что рост всего полипняка или отдельных участков колонии коррелятивно связаны с количе-ством получаемой солнечной энергии, что кораллы, живущие в различных световых условиях, реагируют на одинаковые световые условия по-разному. Зная физиологическую характеристику кораллов и световой режим, можно в любой точке рифа даже предсказывать возникновение тех или иных типов полипняков (так называемые жизненные формы) колониальных кораллов. Более того, в составе одного рода кораллов скорость роста скелета в одних и тех же условиях для разных типов полипняков различна — ветвистые колонии растут быстрее, чем плоские. Если света достаточно, то за два-три года может вырасти колония диаметром 10-20 см, причем вертикальный рост кораллитов в таком случае достигает 10 мм и более в год. Обнаружены полипняки возрастом 150 и даже 400 лет.
Исследование Pocillopora damicornis — основного коралла-рифостроителя Гавайских островов показало, что максимальный рост этих полипняков протекает при 26 С, а минимальный — при 21-22 С; на мелководье колонии были бугровидные и росли быстрее, а в глубине рифовой зоны — столбчатые и росли медленнее.
Кораллы живут во всех морях, даже на глубинах свыше 1000 м и при температуре +4 °С. Однако в океанических впадинах и в других глубоководных участках морей и океанов нет света, температура предельно низкая, водоросли там не живут, и кораллы не могут строить рифов. Сообщества глубоководных, не строящих рифов (агерматипных) кораллов образуют заросли, банки, луга. Так, на глубинах несколько сот метров и у берегов Исландии и на юге Тихого океана растут банки кораллов Lophelia многометровой мощности.
Для кораллов губительны опреснение (например, тропические ливни во время отлива), осушение, ураганы — после таких катастроф риф может восстановиться лет за тридцать, а то и более. Кораллами питаются некоторые рыбы, крабы и другие организмы.
У современных склерактиний, как и у древних кораллов, мягкое тело находится на поверхности, каждый полип сидит в небольшом углублении (чашечке) ; его рост вверх происходит путем последовательного формирования ба-зальных опорных элементов скелета (днищ и других структур того же происхождения), и в результате весь полипняк растет вверх. Таким образом, скелет всех этих кораллов — наружный. У другой их группы — у восьмилучевых кораллов (октокораллов или альционарий) — скелет сложен специфическими элементами — спикулами, образующимися в мезоглее, поэтому он и называется внутренним или мезоглеальным. Срастаясь между собой, спикулы составляют общий осевой скелетный каркас.
Все кораллы с наружным скелетом строят его по одному плану. Каликобласты базального эпителия полипа выделяют наименьшую, элементарную карбонатную частицу — как и большинство кораллистов мы будем называть ее тафтом (существуют и другие названия). Тафты группируются между собой, образуя фибры, а фибры в свою очередь образуют пучки с единым центром кристаллизации — склеродермиты. Структурный элемент следующего, более высокого порядка — трабекула; из трабекул состоят септы ругоз и склерактиний. Таким образом, скелетная ткань (склеренхима) всех кораллов построена по одному плану, и это подчеркивает их родство.
Внешняя стенка коралла многослойная, обычно ее наружный слой (голотека) покрыт тонкой поперечной морщинистостью, как бы знаками нарастания (ругами) ; отсюда и название целой группы древних кораллов ругозы. Иногда голотека может быть общей для всего полипняка, покрывая его снаружи снизу и с боков. Следующий слой — эпитека, покрыт продольными ребрами, которые соответствуют либо септам, либо промежуткам между ними.
Коралл растет вверх. Применение современных методов исследования, в том числе рентгенографии, позволило доказать, что существует сезонность роста кораллов, подчеркивая тем, что в полипняках отчетливо наблюдается зональность — слои разной плотности, различимые как темные, так и светлые по-лосы. Наибольший линейный рост происходит с мая по октябрь, наименьший — с октября по май-июнь. В эти периоды меняется и облик кораллитов. Оказалось, что можно установить даже суточный прирост коралла, который чаще всего равен 0,01-0,02 мм.
3. РАЗНООБРАЗИЕ КОРАЛЛОВ
До сих пор еще не разработана единая общепризнанная система кораллов, отражающая все их разнообразие и родственные взаимоотношения. Поэтому будем говорить не о конкретных таксонах (отряд, подотряд), а об их естественных группах.
В составе типа Coelenterata, класса Anthozoa выделяются три подкласса:
I. Ceriantipatharia. Почти все цериантипатарии — современные бесскелетные или с роговым скелетом организмы, колониальные и одиночные. Сюда относится драгоценный «черный коралл».
II. Octocorallia или Alcyonaria (восьмилучевые кораллы), для которых в подавляющем большинстве случаев характерны восемь мезентерий, восемь перистых щупалец и внутренний спикульный скелет. Несомненные представители известны с силура.
Включает следующие отряды:
1. Stolonifera. У этих кораллов молодые полипы отходят от расположенных между кораллитами особых перемычек — столонов или горизонтальных платформ. Типичным представителем столонифер является всем известная красная Tubipora, часто называемая «органчиком». Тубипоры широко распространены на всех современных мелководных рифах Индо-Пацифики, особенно в Красном и Южно-Китайском морях. Столониферы известны с мелового периода.
2. Alcyonida. «Мягкие кораллы». Длинные кораллиты обычно соединены известковой спикульной цененхимой. Вторичные полипы могут зарождаться в ценосарке. Известны с силура.
3. Gorgonida. Скелет горгонид состоит из известковых спикул. Характерна развитая во всех ветвях колонии известковая или рогоподобная осевая структура. Сюда относится знаменитый Corallium rubrum — благородный красный коралл, из скелета которого изготавливают ювелирные изделия и именно благодаря которому кораллы вообще получили свое название, ставшее привычным для нас. Первые представители горгонид появились в меловом периоде.
4. Pennatulida — пеннатулиды, или просто «морские перья». Это свободно живущие внедряющиеся в грунт и даже способные медленно передвигаться колонии, у которых вторичные полипы имеют вид боковых отростков крупного основного ствола, напоминая «ершик» для мытья лабораторных пробирок. Ствол этот носит название оозооида, а его верхняя часть, где растут полипы, — рахиса. Скелет известковый или роговой. Известны с палеозоя, хотя иногда считается, что пеннатулиды более древние.
5. Coenothecaliida, иначе гелиопориды, или «солнечные кораллы». В системе восьмилучевых кораллов они стоят совершенно особняком, поскольку имеют не внутренний спикульный, а наружный скелет, аналогичный по структуре некоторым палеозойским кораллам (гелиолитоидеям). Типичный представитель — современный рифообразующий «синий коралл» — Heliopora.
III. Третий подкласс — Zoantharia (зоантарии). Это одиночные или колониальные кораллы, большинство которых имеет наружный карбонатный скелет (известны бесскелетные формы). Известны, вероятно, с кембрия. Среди зоантарий можно выделить следующие группы.
1. Tabulata. Табуляты. Табуляты образуют полипняки, скелет которых в своем развитии еще не достиг трабекулярной стадии. Септальный аппарат выражен слабо — это обычно шипики, а также чешуйки или струйки на стенке. Кораллиты однообразные (мономорфные), цененхима не развита. Очень характерна коммуникатность — в одном полипняке кораллиты могут соединяться порами, трубочками-солениями, столонами. Появились, вероятно, в кембрии, существовали до конца палеозоя.
Среди табулят отчетливо выделяются несколько групп (отрядов или подотрядов) : например, сотоподобные фавозитиды, цепочечные хализитиды, сирингопориды с очень характерными соединительными трубками, сарцинулиды, полипняки которых очень похожи на уже упоминавшихся современных тубипор и некоторые другие.
2. Heliolithoidea. Гелиолитоидеи. Это древнейшие истинно колониальные кораллы с прекрасно развитой цененхимой, исключительно похожие на современных гелиопор. Поэтому в прошлом многие исследователи и считали, что палеозойские гелиолитоидеи — предки наших гелиопорид, несмотря на то, что исторически первых и вторых разделяют чуть ли не 200 млн. лет. Известны от середины ордовика до конца среднего девона.
3. Rugosa. Ругозы или четырехлучевые кораллы. Одиночные или псевдо-колониальные кораллы с наружным карбонатным (по всей вероятности, первично кальцитовым) скелетом и шестью первичными мезентериями, которым соответственно отвечают шесть первичных септ (протосепт). Септы в подавляющем большинстве случаев сложены трабекулами, появляются они в четы-рех секторах из шести, образуемых протосептами. Развиты днища, часто диссепименты, иногда сложные осевые колонны. Двусторонне симметричные. Средний ордовик — пермь.
Среди ругоз выделяют несколько групп (большинство исследователей считают их подотрядами) — стрептелазматины (одиночные, изредка псевдоколониальные кораллы с пластинчатыми септами и отчетливыми днищами), колюмнариины (всегда псевдоколониальные с пластинчатыми септами и отчетли-выми днищами) и цистифиллины (ругозы с шиповидными септами и пузыристыми горизонтальными элементами скелета). Отличие стрептелазматин от колюмнариин на первый взгляд может показаться не очень ясным. Дело тут в том, что стрептелазматины иногда образовывали псевдоколонии, у их одиночных представителей известны как бы «колониальные разновидности», тогда как колюмнариины никогда не переходили к одиночной форме существования.
4. Scleractinia. Склерактинии, часто неверно называемые «шестилучевыми кораллами». Всеми основными особенностями строения скелета склерактинии очень близки ругозам, однако у большинства этих кораллов септы развиваются во всех шести секторах, составляя иногда много последовательных (в зависимости от времени появления и размера) порядков и циклов. Кроме того, у многих склерактиний встречаются колонии. Скелет наружный, арагонитовый. Известны с мезозоя (с середины триаса), процветают и сейчас.
Среди склерактиний также можно выделить несколько групп (подотрядов), главнейшие из которых астроценины (обычно колониальные кораллы, кораллиты мелкие, септы состоят из небольшого числа трабекул), фунгиины (одиночные и колониальные, кораллиты крупные, трабекулы многочисленные). Септы, как правило, перфорированы (пористые). Характерны синаптикулы — скелетные элементы, образованные срастанием выростов трабекул из боковых поверхностей смежных септ, фавиины (одиночные и колониальные полипняки, состоящие из крупных кораллитов; трабекулы многочисленные; синаптикулы развиты как исключение).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ