КОРАЛЛОВЫЕ РИФЫ – ГЛАВНЫЕ ЭКОЛОГИ ПЛАНЕТЫ
КОРАЛЛОВЫЕ РИФЫ – ГЛАВНЫЕ ЭКОЛОГИ ПЛАНЕТЫ
Что нам известно о кораллах? Мы привыкли считать их чем-то яркими экзотическим. Коралловые рифы – это настоящий рай для аквалангистов, где можно встретить подводных обитателей самых причудливых форм и расцветок. Но кораллы играют в природе намного более важную роль, чем простое украшение морей.
На что способно одно небольшое живое существо? Незаметно прожить свой век, принести потомство и стать завтраком для тех, кто питается отмершей органикой. Но когда мелкие организмы объединяются в колонии, они способны творить настоящие чудеса. Коралловые полипы – как раз из числа таких «коллективных чудотворцев».
Коралловые полипы отдаленно напоминают актинии. Эти небольшие представители кишечнополостных вынуждены защищать уязвимое мягкое тело при помощи известнякового наружного скелета. Строительный материал – карбонат кальция – полипы извлекают из морской воды. В своем «домике» коралловые полипы живут в симбиозе с зооксантеллами – одноклеточными водорослями. Эти два вида настолько привыкли к обществу друг друга, что уже практически не встречаются по отдельности. Сотрудничество мадрепоровых кораллов и зооксантеллы устраивает обоих: водоросль получает защиту и остатки ночных трапез полипа (он при помощи стрекательных клеток охотится на планктонные организмы), днем водоросль обеспечивает полип питательными веществами за счет фотосинтеза.
Кораллы – не единственные рифостроители, наряду с ними важнейшую роль в построении рифа играют известковые водоросли, такие как Porolithon, Lithophyllum, Basiella, Goniolithon и др. По массе они составляют большую часть современных рифов, и скорость выделения карбоната кальция у них выше, чем у кораллов. Однако наиболее крупные постройки, достигающие сотен метров, образуются кораллами и водорослями вместе. Здесь водоросли не только конструируют каркас рифа, но и цементируют обломочный материал.
Тем не менее, основой всех известных нам коралловых рифов являются колоссальные количества коралловых полипов, объединенных в колонии. Способностью объединяться обладают далеко не все кораллы – только мадрепоровые. Именно благодаря их жизнедеятельности возникли тысячи километров рифовых барьеров и десятки тысяч коралловых островов. Остатки кораллов, которые появились в океане задолго до появления первых рыб, сформировали осадочные породы, которые стали основными коллекторами нефти. Их находят в местах, глядя на которые, трудно представить, что некогда здесь шумели волны.
Общая площадь современных коралловых рифов – около 600 тыс. км?. Приблизительно 45 % рифов расположено в морях Юго-Восточной Азии, около 14 % приходится на Атлантику, 17 % – на Индийский океан, 18 % —на Тихий океан и 6 % – на Красное море. Самый знаменитый коралловый риф в мире – Большой Барьерный риф – протянулся почти на три тысячи километров вдоль восточного побережья Австралии. В его состав входят около 2900 отдельных рифов и 71 остров. Возраст этого грандиозного природного сооружения, которое многие ученые считают самым большим живым организмом на Земле, – не менее 10 000 лет.
Исследователи долго не могли ответить на вопрос: каким образом возникают коралловые рифы и атоллы? Существует огромное количество гипотез, объясняющих их возникновение, но ни одна из них не считается общепризнанной. В самом механизме возникновения рифа, казалось бы, нет ничего сложного: на мелководье поселяется колония коралловых полипов. Постепенно они погибают, оставляя после себя известковые скелеты, прикрепленные к породе. На этом месте селятся новые полипы, которые, в свою очередь, строят следующий ярус рифа. Это повторяется снова и снова, пока на месте первоначального поселения коралловой колонии не возникает огромное строение.
Несколько сложнее объяснить происхождение атоллов, имеющих форму кольца. Наиболее правдоподобную гипотезу их возникновения выдвинул Чарльз Дарвин. Он предположил, что вначале коралловые полипы селились на мелководье вокруг островов. Затем морское дно начинало понижаться и остров уходил под воду. Но колония полипов не прекращала строительства, так что на месте бывшего острова появлялась лагуна, окаймленная атоллом.
И атоллы, и барьерные коралловые рифы сначала были подводными. По поводу происхождения их надводной части споры не утихают до сих пор. Одни объясняют ее появление поднятием участков дна, другие предполагают, что море постепенно обламывает краевые части рифа и выбрасывает их на поверхность. Слой обломков на протяжении веков растет, уплотняется и достигает высоты четырех метров (иногда даже выше).
Моряки часто проклинали коралловые рифы, ставшие причиной огромного количества морских катастроф. Но то, что оборачивалось серьезной проблемой для мореплавателей, было настоящим подарком для островов и материков. Дело в том, что коралловые рифы служат естественными волнорезами, которые защищают берега от тайфунов и цунами. В результате катастрофического цунами, пронесшегося по Юго-Восточной Азии в 2004 году, пострадало побережье многих государств. Когда ученые подводили итоги трагедии, они подсчитали, что Мальдивы могли бы понести намного больший ущерб, если бы государство не заботилось о состоянии коралловых рифов, которые приняли первый удар волн на себя.
Строительство – далеко не единственная «специальность» коралловых полипов. Коралловые рифы – одна из важнейших экосистем Мирового океана. Их продуктивность уступает только продуктивности влажных тропических лесов. За сутки на одном квадратном метре кораллового рифа производится от 50 до 300 г сырой биомассы. При этом коралловая «лаборатория» не снижает своей продуктивности в течение всего года. Поэтому неудивительно, что около рифов днем и ночью бурлит жизнь. На коралловых рифах обитает около 4000 видов моллюсков, 2000 видов рыб, 100 видов губок, более 350 видов иглокожих. Кроме того, здесь живут многие и многие сотни видов ресничных и многощетинковых червей, мшанок, гидроидных полипов, ракообразных, представители многих других групп беспозвоночных организмов, а также десятки видов асцидий и сотни видов водорослей. Некоторые из пелагических (обитающих на поверхности воды) рыб проводят здесь часть своей жизни: риф – лучшие в мире ясли.
Среди обитателей рифов немало редких животных. Около Большого Барьерного рифа обитает шесть из семи существующих в мире видов морских черепах (они нуждаются в необитаемых островах, созданных рифами, для безопасного выведения потомства). Птицы также охотно селятся на коралловых островах. Всего их на Большом Барьерном рифе более 240 видов, среди них – буревестники, фаэтоны, фрегаты, шесть видов крачек, в том числе розовая крачка, глупыши, белобрюхий орлан и скопа.
Как выяснили австралийские ученые, кораллы заботятся о своих постояльцах весьма оригинальным образом. Они выделяют особую слизь, которая позволяет им делиться пищей с теми кораллами колонии, которые находятся в наименее выгодных условиях. Доктор Анк Клуэтер из Австралийского института морских наук в Таунсвилле выяснил, что посредством этой слизи кораллы могут передавать друг другу «лишнюю» пищу. Кроме того, слизь играет важную роль в очистке коралла от грязи и защищает полипы от бактериальной инфекции.
Но ученых ожидало еще несколько открытий. Во-первых, оказалось, что слизь производят не сами кораллы, а живущие с ними в симбиозе водоросли. Во-вторых, в ходе наблюдений выяснилось, что сами кораллы и живущие вокруг них микроскопические организмы потребляют около 80 % слизи, а еще 20 % уплывает и собирается в шарики, которыми кормятся рыбы и другие морские животные.
В последнее время ученые очень обеспокоены состоянием коралловых рифов. Некоторые из исследователей с грустью говорят о том, что мы можем стать последним поколением людей, которые могут любоваться коралловыми рифами. С каждым годом занимаемая ими площадь уменьшается. Случаи массового вымирания кораллов известны с конца XIX века. Но к концу XX века ситуация стала угрожающей. К 1993 году было потеряно 10 % всех рифов планеты. На настоящий момент можно говорить о глобальной коралловой катастрофе: по некоторым данным, погибло уже около половины кораллов. Сильнее всего пострадали рифы Центральной Америки: здесь выжило 10–20 % колоний (у берегов Кубы, Багамских островов и Белиза сохранилось около 30–70 %, но в Мексиканском заливе, вблизи Ямайки и Панамы – менее 1 %). Как ни печально, в первую очередь погибают рифы, расположенные поблизости от мест жизнедеятельности человека. Прогнозы относительно возможности восстановления рифов неутешительны: в ближайшие пять лет вымирание грозит еще примерно 30 % современных коралловых биоценозов, а в Юго-Восточной Азии и Австралии могут исчезнуть от 60 до 80 % колоний.
Среди причин, вызывающих массовую гибель кораллов, большинство имеет техногенный характер. Прежде всего коралловые полипы и их симбионты не переносят длительного повышения температуры. В 1997–1998 годах, во время одного из самых сильных приходов течения Эль-Ниньо, температура воды на пути его следования поднялась до 30 градусов. Тогда многие кораллы обесцветились и погибли, поскольку такой высокой температуры не выдержали их симбионты, а без них полипы существовать уже не способны. Получившие тепловой удар полипы начинают болеть. За последнее время только у берегов Флориды количество заболевших колоний увеличилось более чем на 400 %. Появляются и новые болезни (11 за последние семь лет).
Еще одной причиной гибели кораллов является повсеместное использование минеральных удобрений. Попадая в океан, они вызывают повышение концентрации азота и, как результат, – вспышку роста грибков и водорослей. Водоросли покрывают поверхность кораллов и либо перекрывают им доступ к свету, пище и кислороду, либо используют «химическое оружие»: выделяют вещества, которые травят кораллы.
Ученые не сидят сложа руки. Они предлагают разные методики восстановления коралловых рифов. В Австралии заселяют планулами (личинками) кораллов специальные субстраты. Часть образовавшихся колоний затем пересаживают на наиболее пострадавшие участки Большого барьерного рифа. Во Флориде строят искусственные рифы. Для этого на дне сооружаются конструкции из фиберглассовых прутьев и бетонных блоков, промежутки между которыми аквалангисты заполняют глыбами кораллового известняка. Рыбы и водоросли быстро освоили новшество, но приживутся ли полипы – пока что неясно. Ученые из Саудовской Аравии используют принципиально иной подход. В открытом море на буйках крепятся солнечные батареи, дающие слабый постоянный ток. Они соединены с погруженными в воду проволочными каркасами, которые быстро покрываются коркой из солей магния и кальция. На нее активно оседают личинки полипов, мшанок, гидроидов, двустворчатых моллюсков и др. Таким образом, довольно быстро возникает ассоциация живых организмов – прообраз кораллового рифа. Интересно, что полипы, которые поселились на находящихся под током проволочных каркасах, меньше страдают от перегрева моря. В большинстве своем они выживают даже в тех условиях, когда их соседи гибнут.
У человечества еще есть надежда сохранить коралловые рифы. Об этом говорят недавние находки ученых. В последнее время выяснилось, что ареал обитания кораллов намного шире, чем мы привыкли думать. Морские биологи из Смитсоновского тропического института сообщили, что у некоторых видов кораллов в условиях повышенной температуры ткани заселяются более теплолюбивыми зооксантеллами. Недавно был обнаружен коралловый риф, находящийся на 75-метровой глубине (до этой находки считалось, что кораллы не могут жить ниже 30–40 м). Все это говорит о том, что кораллы, возможно, обладают лучшей приспособляемостью к условиям окружающей среды, чем мы думаем. Однако главным экологам планеты необходима помощь.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.