КОРАЛЛЫ-СТРОИТЕЛИ В ТРОПИЧЕСКИХ ВОДАХ
Кораллы-строители принадлежат к подтипу стрекающих, иначе говоря - снабженных стрекательными клетками животных из типа кишечнополостных. Каждая особь, каждое коралловое существо в отдельности называется полипом. Полип внешне несколько напоминает цветок с лепестками, число которых кратно 6, или с восемью лепестками-щупальцами. На этом основании кораллы делятся на 6- и 8-лучевые. "Цветок" коралла находится в известковой оболочке, выделяемой км путем извлечения растворенной извести из морской воды. Живая ткань полипов и их известковые оболочки соприкасаются, образуя одно целое, называемое коралловым полипняком или колонией кораллов. Эти колонии могут быть разной формы, разной величины и разного цвета - зеленого, розового, лиловатого, бурого, тёмнокрасного, синего и т. д., - в зависимости от их вида и условий, в которых они существуют. Большинство видов кораллов-строителей после смерти полипов выцветает, и их скелеты становятся белыми.Бывают и одиночные полипы, обладающие своей "личной" известковой оболочкой и вырастающие до довольно крупных размеров. Таков, например, грибовидный коралл-фунгия, достигающий в диаметре до 35 сантиметров. Будучи уже порядочной величины, гриб фунгии распадается на две части - "шляпку", продолжающую жить самостоятельно, и "ножку", которая опять наращивает "шляпку".Соответственно числу щупалец внутри известковых ячеек каждого полипа у многих (но не у всех) кораллов-строителей имеются перегородки либо в кратном 6 числе, либо восемь. Эти перегородки пересекаются в середине ячейки; живая ткань полипа как бы насажена на перегородки, облекает их.С течением времени, несмотря на то, что отдельные полипы отмирают, заменяясь новыми, количество полипов и размеры колонии возрастают. Полипы отпочковывают от себя новые, те, в свою очередь, откладывают известь и размножаются почкованием. Колония растет. Сделано немало наблюдений над скоростью роста колоний кораллов-строителей. Они показывают, что скорость эта весьма различна не только в зависимости от вида кораллов, но и от местных условий.Личинка коралла фавии, осев на какую-нибудь поверхность, через год дает колонию площадью в 20 квадратных миллиметров и в 5 миллиметров высотой.Затонувший в Персидском заливе корабль через 20 месяцев оказался покрытым коралловой броней в 60 сантиметров толщиной.Обломки корабля, разбившегося у берегов Центральной Америки в 1792 году, были обследованы на глубине около 7 метров в 1857 году. Один мадрепоровый коралл за это время достиг высоты в 5 метров, следовательно, в среднем он вырастал на 8 сантиметров в год. Соседние колонии были, впрочем, меньшими.На камнях, выброшенных из кратера вулкана Кракатау при его извержении в 1883 году, уже через два года после извержения образовалась корка коралла в 10 сантиметров толщиной.Китайские медные монеты, во множестве найденные при взрывах кораллового рифа в полутора метрах от его поверхности на острове Парасель в Южно-Китайском море, очевидно, были замурованы кораллами после гибели на рифах этого острова корабля, везшего деньги. Монеты были отчеканены около 1410 года и мало истерты. Нетрудно рассчитать, что полипняк нарастал здесь примерно со скоростью 1 метра в 330 лет.Полипняк коралла поритес нарастает в год на 3 сантиметра, в 30 с лишним лет - на метр.Каждый полип добывает пищу сам с помощью своих вооруженных стрекательными клетками, чувствительных ко всякому прикосновению щупалец, но по существу его добыча идет в общий котел, так как на протяжении своей жизни всякий отдельный полип усиливает мощь всей колонии, откладывая свою долю извести. К тому же у многих кораллов живые тела полипов сомкнуты друг с другом, составляют как бы одно неразрывное целое.В теле полипов, начиная еще с того времени, когда они плавают в море личинками, постоянно живут особые зеленые одноклеточные водоросли, помогающие кораллу усваивать и использовать пищу - зооксантеллы. Конечно, такие полезные для кораллов жильцы могут существовать только там, куда доходит достаточно солнечного света.Питаются кораллы планктоном, а также мертвыми органическими частицами, какие только заденут за щупальцы полипов, расправленные венчиком в ожидании добычи.В создании коралловых построек, наряду с "настоящими" рифообразующими шестилучевыми кораллами-мадрепорами, участвуют, иногда в еще большей мере, восьмилучевые кораллы - альционарии, и редко кораллы горгонарии. Кроме мадрепоровых, к шестилучевым же принадлежат кораллы-антипатарии; эти последние, вместе с горгонариями, создали коралловые отмели южной Японии. Наконец, к гидроидным полипам, приобретшим известковый скелет, относятся обитающие в холодных водах стиластеры и тропические жгучие миллепоры, также принимающие немалое участие в коралловых постройках.Каждая колония кораллов основывается одной крошечной, с булавочную головку, личинкой - планулой, ведущей сначала планктонный образ жизни, а затем оседающей и превращающейся в полип. Планулы развиваются из яиц в теле полипов. Дальше полипы могут размножаться почкованием, но время от времени и давать начало новым планулам.Живущие в тихих бухтах Индокитая на очень малой глубине правильные, в виде гигантских овальных лепешек, колонии кораллов-строителей имеют на своей поверхности чередующиеся концентрические повышения и понижения. Кораллы не могут расти там, где им приходится большую часть времени оставаться вне воды. Когда средний уровень океана несколько понижался по астрономическим причинам (так называемые большие приливо-отливные лунные циклы с периодом 18,6 лет), рост колонии вверх прекращался. Времени же, когда уровень океана делался несколько выше, соответствуют концентрические поднятия поверхности коралловой колонии. Это явление можно наблюдать, как и сказано вначале, только в тихих бухтах; если бы поверхность воды волновалась, то те немногие сантиметры, на которые средний уровень океана изменяется вверх или вниз в соответствующие "большие лунные циклы", не могли бы сказаться так заметно на поверхности коралловых колоний.Несмотря на постоянство температуры воды в тропической зоне, рост кораллов неравномерен в течение года. Он замедляется в периоды размножения, когда полипы выпускают в воду яйца (что, как доказано для многих кораллов и других обитателей моря, связано с фазами луны) или когда наступает период дождей и вода на поверхности мутнеет и опресняется, или когда слабеет пассатный ветер, доставляющий кораллам воздух и пищу. Растворенного в воде кислорода, как и пищи, содержится в воде взволнованной больше, чем в спокойной.У некоторых кораллов (жгучей миллепоры, например) полипы не одинаковы по своему виду и назначению: в центре сидит переваривающий полип, занимающий большую ячейку, а по краям, вокруг него, в значительно меньших порах или ячейках сидят полипы, лишенные рта, но вооруженные стрекательными клетками, усеивающими щупальцы этих полипов-охотников. Обязанность их - доставлять добычу полипу пищеварительному, который кормит колонию. Подобную, но гораздо более сложную картину "разделения труда" можно видеть у свободно плавающих колониальных кишечнополостных животных - сифонофор.В тропиках кораллы-строители, как правило, не живут глубже чем в 50 метрах от поверхности воды, причем большинство видов их не забирается ниже 20 - 30 метров от поверхности моря. Они не могут оставаться на воздухе долее 2 - 3 часов, и поэтому колонии не разрастаются выше соответствующего уровня прилива там, где нет сильного прибоя, своей пеной и брызгами увлажняющего кораллы при отливе.Вода, в которой живут кораллы, должна быть обычной океанской солености и прозрачной. Мутная, опресненная вода, встречающаяся против устьев рек, губит кораллы, поэтому проходы в барьерных и окаймляющих рифах, отгораживающих сушу от океана, надо искать против устьев рек.За редкими исключениями, кораллы селятся на каменистом и скалистом дне, ил и песок для них почти всегда губительны не только потому, что личинке коралла там негде прикрепиться, осесть - и на таком грунте всегда найдется какой-нибудь твердый предмет, вроде раковины или рыбьей кости, - а главным образом потому, что волны и течения легко поднимают мелкие частицы, а нежные щупальцы полипов боятся их прикосновений.При неблагоприятных условиях, например, если вызванные тропическими дождями помутнение и опреснение воды затягиваются, полипы массами гибнут, а полипняки превращаются в мертвый коралловый известняк. На этих мертвых глыбах, когда условия станут снова подходящими, могут осесть новые личинки и развиться новые полипняки, порой совсем других видов. Если же волны разрушат мертвый полипняк, то, в конце концов, они разотрут его обломки в ослепительно белый коралловый песок, в сочетании с сиянием тропического солнца заставляющий при взгляде на берег либо надевать дымчатые очки, либо жмуриться, пока не привыкнут глаза.С 22 по 29 января 1918 года на побережье Квинсленда (Австралия) в виде ливней выпал слой в 90 сантиметров пресной воды. Это совпало с большими приливо-отливами. Пресная вода покрыла прибрежную полосу моря, при отливе попадая прямо на поверхность полипняков барьерного рифа, что губило не только кораллы, но и все многочисленное и разнообразное население, ютившееся в расщелинах между отдельными колониями и в самих колониях. Гибли водоросли, черви, моллюски, крабы. Гниение погибших животных отравляло оставшихся в живых соседей. Этот мор распространился метра на три вглубь.Подобное явление наблюдалось и на коралловых рифах, окружающих остров Таити, в январе 1926 года.Так же губительно может действовать на кораллы занос их песком и илом, даже и не связанный с опреснением воды.Одни и те же кораллы могут давать колонии различного облика в зависимости от внешних условий. Главную роль в этом играют волны. Мощные волны придают колониям обтекаемую форму. В затишье же многие коралловые образования становятся правильно разветвленными, напоминающими деревья или кусты. Наиболее чувствительные, боящиеся волн кораллы живут в прибойных местах поглубже, не у поверхности моря, а в тихих бухтах и лагунах на малой глубине, т. е.
в обоих случаях там, где им не грозят удары волн.Разнообразные, связанные с коралловыми постройками "коралловые" рыбы постоянно объедают, обкусывают полипняки своими долотообразными зубами. Живую ткань полипов они переваривают, а отгрызанные вместе с ними и перетертые зубами кусочки извести извергают в виде "кораллового песка". Впрочем, большая часть этого песка образуется действием прибоя и некоторыми другими причинами, о которых будет сказано ниже.Рисунок на стр. 49 изображает кораллы там, где они подвержены сравнительно умеренному действию волн, колонии обтекаемые, массивные, с округлыми очертаниями, но все-таки в виде отдельных "голов" или "кочек". Там же, где прибой с полной силой обрушивается на созданную кораллами преграду, можно встретить сплошные полипняки, прикрывающие всю постройку своей броней - корой с мощными закругленными выступами вроде волнорезов. Там можно найти местами покрытия из известковых водорослей - прочный, хотя и тонкий слой их прекрасно выдерживает удары прибоя.
Колонии тропических кораллов при отливе
Большие колонии кораллов образуются из одного полипа путем почкования. Это называется бесполым или ростовым размножением. Почки - зачатки новых полипов - появляются на боках первого взрослого полипа - родоначальника колонии. При таком способе почкования полип-родоначальник оказывается на верхушке постепенно образующегося деревца. В других случаях наверху колонии оказывается самый молодой полип, отпочковавшийся от нижележащего. Третий путь почкования не имеет определенного направления роста, колония растет более или менее равномерно во все стороны, приобретая округлые очертания. Так происходит почкование у обычно встречающегося на внешней стороне коралловых построек коралла поритес. Наконец, бывает и так, что деление полипов происходит не до конца, они как бы раскалываются, поверхность колонии становится тогда изборожденной извилинами, напоминающими извилины поверхности головного мозга; отсюда и название такого коралла - "мозговик".Размеры "взрослых" колоний колеблются от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров в поперечнике или даже в высоту ("деревья" мадрепоровых кораллов достигают 5 метров в высоту).В начале главы говорилось, что создание коралловых построек дело не только, а порой и не столько самих кораллов, сколько других отлагающих известь животных и растений.На тропических мелководьях животные и растения при ускоренном там обмене веществ выделяют для построения своих оболочек, скелетов, домиков, раковин гораздо больше извести, чем в высоких широтах или в холодной мрачной воде больших глубин.Нам еще неизвестна степень участия бактерий, выделяющих извлеченную ими из морской воды известь в строительстве коралловых островов, мелей и рифов, но такое участие несомненно. Твердо установлено образование бактериями зернышек и кристалликов извести, составляющих значительную часть "кораллового песка", а в некоторых местах океана играющих в образовании этого песка основную роль.Очень важны как морские строители некоторые водоросли с известковым скелетом; такова, прежде всего, зеленая известковая водоросль - галимеда; пластинки ее остаются не пропитанными известью в сочленениях и потому сохраняют подвижность в волнующейся воде. Галимеда селится главным образом на камнях, реже - на полипняках, иногда мертвых; бывает так, что сама галимеда почти без участия других растений и животных создает "коралловые" рифы там, где нет кораллов.Красная известковая водоросль - кораллина, встречающаяся и на берегах нашей родины, не боится, как и галимеда, прибоя, под ударами которого послушно изгибаются тоненькие четки ее стебельков. Кораллина часто живет и на коралловых колониях и среди них, но не очень глубоко. Кораллине нужен солнечный свет, хотя она может довольствоваться меньшим его количеством, чем галимеда.Иначе приспосабливается к неспокойной воде другая красная известковая водоросль - литотамний. В местах, где наносят свои сокрушающие удары буруны, литотамний приобретает вид сплошной довольно гладкой розовой, красной или фиолетовой корки с отдельными округлыми бугорками - утолщениями. Эта корка имеет огромное значение для закрепления коралловых построек, будучи чрезвычайно прочной штукатуркой. Корковый литотамний затягивает, заделывает все мелкие щели и трещины в полипняке. Разрастаясь, корковый литотамний может очутиться над полипами и задушить их.В спокойной воде, где волнение бывает редко и только слабым, в укромных местах между полипняками и на некоторой глубине литотамний выглядит по-иному. Как некоторые кораллы, он ветвист и образует иногда большие, хоть и невысокие густые кусты.Даже в теплых водах, где живут десятки видов кораллов-строителей, литотамний оказывается неотъемлемой частью большинства коралловых сооружений. Не только большая часть кораллового песка Бермудских островов (лежащих уже вне тропиков), но и "коралловые" отмели Красного моря и даже пробуренный исследователями на 300 с лишком метров в глубь его известковой толщи подробно изученный атолл Фунафути и рифы Чагос - оказываются при подробном рассмотрении состоящими, прежде всего, из литотамния и других известковых водорослей.Каменоломни вблизи Джирдженти в Сицилии разрабатывают известняковый камень, образовавшийся из литотамния в прошлые геологические эпохи.В тропиках, где вода прозрачна, а лучи солнца падают на воду почти отвесно, водоросли живут на значительно большей глубине, чем в высоких широтах. Считают, что глубина, на которой еще могут развиваться известковые красные водоросли, составляет в тропиках около 150 метров, а кораллы-строители проявляют себя в тех же водах на глубинах не более 50 метров. Это прямое последствие симбиоза коралловых полипов с неизбежными их спутниками, никогда их не покидающими, зооксантеллами, нуждающимися в свете более ярком, чем красные водоросли.Одноклеточные животные с известковой раковинкой - фораминиферы обитают как на морском дне среди кораллов, галимед, литотамния, кораллин и других созидателей и обитателей коралловых построек, так и в толще воды. Умирая и падая на дно, они входят в состав так называемого фораминиферового или глобигеринового* ила. Неправильные ветвящиеся домики донных фораминифер, наряду с изящными кружевными скорлупками фораминифер планктонных или глобигерин, также участвуют в строительстве коралловых сооружений.
* Глобигерины - ряд видов фораминифер, ведущих планктонное существование.