当人们游入珊瑚礁时,他们会像穴居人闯入陌生的大都市一样惊讶。像花、岩石、动物一样,婀娜多姿——这就是珊瑚的生命。
三位一体
珊瑚的属性问题长期困扰着人类。古希腊哲学家亚里士多德的学生Theophraste在一本关于石头的书中称珊瑚为“Korallion ”,暗示其矿物属性。古罗马博物学家老普林尼认为,珊瑚“既不是植物,也不是动物,应该属于第三种生物”。10世纪,波斯学者比鲁尼提出将珊瑚归为动物。18世纪瑞典科学家、物种分类学的创始人林奈将它归类为岩生植物。最后,显微镜揭示了真相——珊瑚是许多珊瑚虫一起生长的有机体。由此,珊瑚被正式纳入动物界,成为棘螈纲(原名腔肠动物门)的下一个新类别——珊瑚藻(Corallina),又称天蚕。珊瑚纲是棘皮动物中最大的类群,已知种类超过7000种,主要生长在热带和亚热带海域。
通常珊瑚虫只有1cm左右长,单体呈圆柱形,中央有口,口周围有许多花瓣状的触须。它与口腔中的管状食道相连,通过这些管道进食、呼吸和排泄废物。有的珊瑚呈亮粉色,有的呈紫色,有的呈深蓝色,密密麻麻地挤在一起,就像一簇簇盛开在海底的花朵。但这些“花衣”只是珊瑚的“皮”,底层的骨骼才是永久的本质。
为了保护柔软的身体,珊瑚从海水中吸收钙和二氧化碳,分泌碳酸钙,附着在海底的岩石等硬物上,为自己建造坚硬的小房子。珊瑚把身体藏在一个小房子里,花瓣状的触须伸出房子,捕捉食物和需要的养分。当老一代珊瑚虫死去后,新的珊瑚虫继续在它们祖先的钙质骨骼上生长。经过几百年的积累和叠加,塑造了枝藤交错的玉树、沟壑纵横的脑洞、挺拔的建筑、平坦的运动场…
水螅虫的下端附着在物体表面,顶端有许多空的触角,像精致的花朵。经过几代珊瑚虫的积累、生长和钙化,最终珊瑚被塑造成坚硬或柔韧的身体。
珊瑚美丽的触须上布满毛刺,可以捕捉漂浮的生物,进行自卫。一旦遇到侵略者,触手上的蛰细胞会立即射出有弹性的微小毒刺将其击晕,然后推入口中,在腔内慢慢享用。珊瑚的毒性和刺穿力度足以捕捉浮游生物、幼鱼甚至小章鱼,但无法穿透人体皮肤,所以人体基本感受不到珊瑚的“锋利”。
橙珊瑚用触角把一只小章鱼抓进嘴里,在它的腔内消化,然后从嘴里排出废渣。触手上的刺细胞可以协助捕食。
虽然珊瑚虫在周围寻找食物,但它们最重要的营养来自与之共生的共生碘。据估计,每立方毫米的珊瑚组织中生活着3万多条虫黄藻。它们通过光合作用给珊瑚带来葡萄糖、甘油、氨基酸等营养物质,是珊瑚90%的能量来源。只要苍耳藻能获得足够的光照,很多珊瑚虫都可以在不喂食的情况下存活和生长。作为回报,珊瑚为黄藻提供保护、庇护和营养(主要是含有氮和磷的代谢产物),并不断供应光合作用所需的二氧化碳。这种互利共生的现象在自然界普遍存在,而珊瑚与金藻的协同作用更是一个奇妙的传说,它不仅加速了珊瑚的生长,为成礁奠定了坚实的基础,还共同造就了珊瑚的奇幻色彩。可见珊瑚集动物、植物、矿物属性于一身,堪称“三位一体”。
黄藻是珊瑚最亲密的共生伙伴,通过光合作用为珊瑚生长提供养分,珊瑚是其理想的庇护所。
海洋精灵
珊瑚的钙质骨骼通常是白色的,正是珊瑚中的荧光蛋白、色素蛋白和共生的虫黄藻使其色彩斑斓。珊瑚发光不是为了炫耀自己的美丽。在热带浅海区强烈的阳光照射下,荧光素可以起到保护珊瑚和虫黄藻免受伤害的作用。比如最具代表性的绿色荧光,可以吸收有害的紫外线,发出绿光,给珊瑚披上一层“防晒霜”。科学家们还在深海中发现了一些发光珊瑚。它们利用荧光蛋白发出红色、黄色和橙色的光,这可能是为了优化它们家园的光照环境,促进共生藻类的光合作用。
珊瑚柔软的触须围绕着一张大嘴,它的颜色和荧光是由色素蛋白、荧光蛋白和共生的黄藻塑造的。
当环境光不足时,珊瑚中虫黄藻的密度会相应增加,以增强光合作用效果。黄藻一般呈褐色、黄绿色或褐色,逐渐加深珊瑚的颜色,甚至盖过珊瑚本身的色素。正是有了金花的色素,珊瑚的颜色才变得更加丰富和模糊。
珊瑚组织中的金藻可以赋予珊瑚颜色,也可以带走它美丽的外衣。当珊瑚受到外界环境的压力时,珊瑚和金藻的好伙伴就会“翻脸”,金藻从珊瑚体内排出,导致珊瑚骨骼暴露,变白。白化珊瑚并没有死亡,只是无法吸收氧气和共生藻类提供的关键营养物质。污染、退潮或意外的冷水都可能导致珊瑚漂白,但气候变化是近代大规模珊瑚漂白的第一原因。幸运的是,当环境改善时,“逃离”的黄藻会回到珊瑚体内,珊瑚有望起死回生。
珊瑚白化和死亡
深海不具备光合作用的条件,所以深海珊瑚体内一般不含虫黄藻。它们主要依靠浮游生物产生能量,生长非常缓慢。比如生活在500米深处的黑角珊瑚(俗称苏铁),它有一个黑色的中轴骨骼,看起来像一根带刺灌木的铁丝。它的枝干直径每年只增加4 ~ 35微米,即至少需要1000年才能长到3.5厘米粗。然而,黑角珊瑚非常长寿。根据碳排放测量,个别群体年龄接近4270岁,是已知最古老的珊瑚物种,也是世界上最长寿的生物。
黑珊瑚生长在深海,中轴骨骼呈黑色,形似铁丝网,俗称苏铁。
除了热带和亚热带海洋,脆弱的珊瑚物种也生活在北冰洋这样的冷水中。有一种山茶珊瑚生活在从北海到挪威和冰岛海岸的寒冷水域中。有时,它附着在石油钻塔的立柱上,或者在海底沉船的表面形成人工珊瑚礁。它们体内也缺少虫黄藻,大部分都是雪白的。它们生长在暗流密集的海域,有利于捕捉丰富的浮游生物。
珊瑚主要分布在热带和亚热带的暖浅水域,只有茶花例外,它生活在北海的深冷水中。
珊瑚通常群居,但也有例外。例如,蘑菇珊瑚是珊瑚中的“独行侠”。它由单个息肉形成,直径可达25厘米,是世界上最大的息肉。蘑菇没有硬骨,以松散的状态附着在岩石上,甚至可以通过不断调整和拉伸身体来移动以捕捉远处的食物。
蘑菇珊瑚是由单一的巨型珊瑚虫形成的,它不断地伸展身体来抓取周围的猎物。
捕食蘑菇珊瑚
和它五彩缤纷的颜色和形状一样,珊瑚的性生活也很精彩。有些种类的珊瑚虫明显是雌雄同体的,而另一些则是雌雄同体的,甚至可以变性。对于许多单性结实的植物来说,某些气象条件,比如满月,可以触发它们释放出大块的精子云或者卵云,繁殖的过程就像是一场水下暴风雪。在水流的帮助下,生殖细胞在水面结合,受精卵发育成珊瑚幼虫后,浮回海底寻找地基,固定在海底硬物或死亡的珊瑚骨上,最终成长为新一代的珊瑚群体。珊瑚繁殖力很强,在良好的环境条件下可以大量无性繁殖,像树木萌芽一样传播自己的“种子”。
满月时,珊瑚会释放大量精子或卵子进行有性繁殖。
小建筑师
从结构和形状上,珊瑚可分为石珊瑚和软珊瑚;从生态学的角度来看,有造礁珊瑚和非造礁珊瑚。小小的珊瑚礁堪比一个聪明的建筑师,经过几千年的积累,形成了地球上最大的生物——珊瑚礁。硬骨石珊瑚是形成礁石的骨干,如枕珊瑚、脑珊瑚、鹿角珊瑚等。笔珊瑚、扇珊瑚、鞭珊瑚都属于软珊瑚,它们没有膨胀的骨骼。一般都是用骨节的钙质骨针来支撑身体,从而塑造出曼妙摇曳的体态。
珊瑚的种类很多,有树枝、鹿角、手指、管子、脑浆、蘑菇等。,以其形状命名。
脑珊瑚长在硬物上,不能移动。水母也是带刺的动物,可以自由漂浮。
鹿角珊瑚长得像鹿角,是主要的造礁珊瑚。
红扇珊瑚像海里的“篝火树”一样,有一根红色的骨头,是生长过程中吸收海水中的氧化铁造成的。
红鞭珊瑚属于软珊瑚,没有硬骨,外形婀娜摇曳。
《自然的艺术形式》中描绘的石珊瑚骨骼是19世纪德国生物学家恩斯特·海克尔写的。
在很多方面,没有珊瑚礁的海洋就像是一片水的“沙漠”,巨大空 sq,食物匮乏。珊瑚礁和绿洲一样,吸引了许多生物,与周围营养不良的水体形成鲜明对比。造礁石珊瑚通常生长在光线充足的清澈浅水中。水温不低于18℃,含盐量少,潮汐运动少,河流沉积物少。它们最集中在印度洋、西太平洋、加勒比海和南北纬之间的红海。
80多年前,达尔文带着贝格尔号进行环球探险时,被印度洋的珊瑚礁所吸引。“当旅行者告诉我们大规模的金字塔和其他文明遗址时,我会感到惊讶;但与这些微小而美丽的动物的景观相比,它们根本不值一提。”自从达尔文时代以来,科学家们就一直在研究珊瑚礁。达尔文珊瑚礁根据与海岸线的关系分为岸礁、堡礁和环礁,根据形状又可分为阶地礁和点礁。澳大利亚东海岸的大堡礁、台湾省沿海的暗礁、南海的环礁,都是小小“建筑师”珊瑚虫的伟大成就。
澳大利亚的大堡礁是世界上最大的珊瑚礁群。堡礁又称“近海礁”,在远离岸边的浅海中呈条状延伸,礁体与岸边被一个湖泊隔开。
马尔代夫的米兰湖岛被珊瑚礁环绕,岛上开发了度假酒店,珊瑚礁资源丰富。
大堡礁是世界上最大、保存最完好的珊瑚礁群,绵延2000多公里,面积近35万平方公里。它由2900多个珊瑚礁、600个陆地岛屿和300个珊瑚礁组成。其良好的生态环境孕育了种类繁多的动植物,是濒危海牛、红海龟等多种珍稀动物的栖息地。印度尼西亚、菲律宾、巴布亚新几内亚和所罗门群岛之间的珊瑚三角区被称为海洋生物多样性的中心。全球75%的珊瑚物种生活在50万平方公里的海域,其中包括至少500种造礁珊瑚。此外,这里还生活着2000多种珊瑚鱼和7种6种海龟。众多的珊瑚生物组成了一个复杂而庞大的生态系统,被生物学家惊叹为“生命起源的中心”。
渔民驾驶独木舟在巴布亚新几内亚新不列颠金贝湾的珊瑚礁上捕鱼。
五彩斑斓的蝴蝶鱼穿梭在密密麻麻的珊瑚丛中,它们在进化过程中将保护手段完全托付给了珊瑚。冠海星是珊瑚的天敌。它把胃挤出身体盖住珊瑚,然后吃掉它们。一只成年海星一年可以吞下6平方米的活珊瑚。在海星出没的地方,总能看到巨型蜗牛。一般海洋生物不喜欢长刺的棘皮动物,但却是巨螺的美味。因此,这位“杀星专家”成了珊瑚礁的守护神。海绵也生长在珊瑚表面,容易造成珊瑚窒息,更严重的会从珊瑚枝内部穿过,破坏骨轴。一只巨大的玳瑁海龟正在珊瑚丛周围捕食海绵、海葵和水母。饱餐一顿后,它伸展开来,让干净的鱼吃掉皮褶里的寄生虫。海龟偶尔会吃软珊瑚,但微小的珊瑚虫毫不示弱,警惕地伸出触角进行防御,并伺机与它们争夺漂浮的水母…
一只巨大的红色海龟正在珊瑚礁上吮吸水母。
冠海星是“珊瑚杀手”。当它大规模爆发时,珊瑚会被一片片吃掉。
大蜗牛是海星的克星,所以也是珊瑚礁的守护神。
珊瑚气泡的缝隙是虾的理想栖息地。
迷你圣诞树蠕虫寄生在珊瑚上。它们非常敏感,遇到任何接触或干扰都会迅速缩回到洞穴里。
剃刀鱼生活在珊瑚礁中,随着环境改变它们的体色。
海葵和小丑鱼有一种既封闭又可分离的共生关系。它看起来像一个巨大的珊瑚,属于珊瑚纲,但它不是珊瑚的一种。
珊瑚礁占据了不到2‰的海洋面积,却养活了全球四分之一的海洋生物,这使得珊瑚礁成为地球上最多样化的生态系统之一。珊瑚礁之间的亲吻和杀戮微妙地维持着海洋生态的平衡。
本文标题:珊瑚是不是生物(珊瑚是不是生物?为什么?)
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