Коралловые рифы

 

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  полосы.

 

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

 

риф атолл коралл

 

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

 

Итак, кораллы -- прекрасные индикаторы климатической и биогеографической  зональности. Изучение закономерностей  их распространения в древние  эпохи должно содействовать разрешению многих проблем палеогеографии, а  это неразрывно связано с выявлением закономерностей образования и  размещения целого ряда важнейших осадочных  полезных ископаемых.

 

Кроме того, многие группы кораллов имеют значение и как так называемые руководящие органические остатки -- по ним можно определять относительный  возраст вмещающих горных пород.

 

В связи с этим в последние  годы во многих странах мира, в то числе и в нашей стране, началось систематическое сравнительное  изучение древних и современных  рифов, многие палеонтологи посетили рифы в тропических морях. Для решения  приведенных, а также многих других задач функционирует Международная  группа по изучению рифов.