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三位一体
珊瑚的特性问题长期以来一直困扰着人类。 古希腊哲学家亚里士多德的学生泰奥弗拉斯托斯在一本记录石头的书中将珊瑚称为“珊瑚”,暗指其矿物特性。 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,而应该属于第三类生物”。 10世纪,波斯学者比鲁尼提出将珊瑚归类为动物。 18世纪瑞典科学家、物种分类创始人林奈将其归类为岩石植物。 最终,显微镜揭示了真相——珊瑚是由许多珊瑚虫组成的有机体。 由此,珊瑚正式并入动物界,成为刺胞动物门(以前称为腔肠动物门)下的一个新门类——珊瑚纲,也称为珊瑚纲。 珊瑚纲是刺胞动物门中最大的组成部分,已知生物种类超过7000种,主要生长在热带和亚热带海域。
通常,珊瑚虫的长度不超过约1厘米。 它们呈圆柱形,中央有一张嘴,嘴周围有许多花瓣状的触手。 口腔与腔内的管状食道相连,食物、呼吸和废物通过这些管排出体外。 有些珊瑚虫是亮粉色的,有些是紫色的,有些是蓝色的。 它们密密麻麻地挤在一起,就像海底盛开的一簇鲜花。 但这些“花朵”只是珊瑚的“皮肤”,底层的骨架才是永恒的本质。
为了保护自己柔软的身体,珊瑚虫吸收海水中的钙和二氧化碳,分泌碳酸钙,并将自己附着在海底岩石等坚硬的物体上,为自己建造坚硬的小房子。 珊瑚虫将身体隐藏在一座小房子里,花瓣状的触手延伸到房子外面,捕捉食物和必需的营养物质。 当老一代的珊瑚虫死亡后,新的珊瑚虫会继续在其祖先的钙质骨骼上生长。 经过数十万年的积累,创造出枝蔓缠绕的“玉树”、沟壑纵横的“大脑”、高耸入云的“高楼”。 平坦而延伸的“运动场”……
水螅状的珊瑚虫下端附着在物体表面,顶部有许多空心的触手,像精致的小花。 经过几代珊瑚虫的积累、生长和钙化,最终形成坚硬或柔软的身体。
珊瑚虫美丽的触手上长满了毛刺,可以捕捉漂浮的生物珊瑚是不是生物,也可以保护自己。 一旦遇到侵略者,触手上的刺细胞会立即射出有弹性的微小毒刺,将入侵者击晕,然后推入口中,在内腔中慢慢享用。 珊瑚虫的毒性和穿刺强度足以捕获浮游生物、幼鱼甚至小章鱼,但无法刺入人体皮肤,因此人体无法感受到珊瑚的“锋芒”。
橙杯珊瑚用触手将一只小章鱼抓进嘴里,在内腔中消化,然后将废渣从嘴里排出。 触手上的刺细胞有助于狩猎。
虽然珊瑚虫会在周围环境中寻找食物,但它们最重要的营养物质来自于与它们共生的虫黄藻()。 据估计,每立方毫米的珊瑚组织中生活着超过30,000个虫黄藻。 它们通过光合作用给珊瑚虫带来葡萄糖、甘油和氨基酸等营养物质,是珊瑚虫90%的能量来源。 只要虫黄藻接受到足够的光照,许多珊瑚虫就可以在不进食的情况下生存和生长。 作为回报,珊瑚虫为虫黄藻提供保护、庇护所和营养(主要是含氮和磷的代谢物),以及光合作用所需的二氧化碳的持续供应。 这种互利共生在自然界中无处不在,珊瑚虫和虫黄藻共同创造了更加精彩的传奇。 它们不仅加速了珊瑚的生长,为珊瑚礁的形成奠定了坚实的基础,还共同创造了珊瑚的奇幻色彩。 可见,珊瑚集动物、植物、矿物的属性于一身,堪称“三位一体”。
虫黄藻是珊瑚虫最亲密的共生伙伴。 它们通过光合作用为珊瑚生长提供营养,珊瑚是它们理想的庇护所。
海精灵
珊瑚的钙质骨骼通常是白色的。 珊瑚虫中的荧光蛋白和色素蛋白以及共生的虫黄藻赋予了它多彩的外观。 珊瑚不会发光来炫耀它的美丽。 在热带浅海强烈的阳光照射下,荧光素可以起到防晒霜的作用,保护体内的珊瑚虫和虫黄藻免受伤害。 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,给珊瑚涂上一层“防晒霜”。 科学家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。 这可能是为了优化其住所的光照环境,以促进共生藻的光合作用。
珊瑚虫柔软的触手环绕着一张大嘴,它的颜色和荧光是由体内的色素蛋白和荧光蛋白,以及共生的虫黄藻塑造的。
当环境光线不足时,珊瑚体内的虫黄藻密度会相应增加,以增强光合作用效果。 虫黄藻的颜色一般为棕色、黄绿色或棕色,逐渐加深珊瑚的颜色,甚至掩盖了珊瑚虫本身的色素。 正是在虫黄藻色素的衬托下,珊瑚的颜色变得更加丰富、更加模糊。
珊瑚组织中的虫黄藻可以赋予珊瑚颜色,也可以夺走珊瑚美丽的外皮。 当珊瑚受到外界环境压力时,珊瑚虫和虫黄藻这对好伙伴就会脱落,虫黄藻就会从珊瑚中排出,导致珊瑚骨架暴露,造成白化。 白化的珊瑚并没有死亡,它们只是无法吸收共生藻提供的氧气和关键营养物质。 污染、低潮或意外的冷水都会导致珊瑚白化,但气候变化是近年来大规模珊瑚白化的主要原因。 幸运的是,当环境好转时,“逃走”的虫黄藻将重新回到珊瑚虫体内,珊瑚有望恢复活力。
珊瑚白化和死亡
深海不具备进行光合作用的条件,因此深海珊瑚一般不含虫黄藻。 它们主要依靠吃浮游生物来产生能量,生长非常缓慢。 例如,生活在500米深处的黑角珊瑚(俗称海铁树),有黑色的中轴骨架,看起来像一根带刺的铁丝。 其枝条直径每年仅增长4至35微米,这意味着至少需要1000年才能长到3.5厘米的厚度。 然而,黑角珊瑚的寿命非常长。 根据碳放射性测年,各个群体的年龄已近 4,270 年。 它们是世界上已知最古老的珊瑚物种和寿命最长的生物体。
黑珊瑚生长在深海中。 它的中轴骨架是黑色的,看起来像一根带刺的铁丝。 俗称海铁树。
除了热带和亚热带海洋外,精致的珊瑚物种还生活在北冰洋等寒冷水域。 一种山茶花珊瑚生活在从北海到挪威和冰岛海岸的冷水中,有时会紧贴在石油钻井平台的柱子上,或者在沉船的表面形成人工鱼礁。 它们体内也缺乏虫黄藻,大多呈雪白色。 它们生长在暗流密集的海域,有利于捕获丰富的浮游生物。
珊瑚主要分布在热带和亚热带温暖的浅海水域,但茶花珊瑚是个例外。 它生活在北海寒冷的深水中。
珊瑚虫通常群居,但也有例外,比如蘑菇珊瑚,它们就是珊瑚中的“独行侠”。 它由单个珊瑚虫形成,直径可达25厘米,是世界上最大的珊瑚虫。 蘑菇珊瑚没有坚硬的骨骼,松散地附着在岩石上。 它们甚至可以移动,不断调整和伸展身体,从远处捕捉食物。
蘑菇珊瑚由单个巨大的水螅体形成,它不断伸展身体以捕捉周围的猎物。
蘑菇珊瑚喂养
和它们多种多样的颜色和形状一样,珊瑚的性生活也充满了奇特之处。 有些种类的珊瑚虫是雄性和雌性的,而另一些则是雌雄同体,甚至可以改变性别。 对于许多单性珊瑚虫来说,某些气象条件(例如满月)会引发大量精子或卵子的释放,繁殖过程类似于水下暴风雪。 生殖细胞在水流的帮助下在水面结合。 受精后,卵发育成珊瑚幼虫,然后漂浮回海底寻找基础。 它们被固定在海底的硬物或死珊瑚骨上,最终长成新一代的珊瑚群落。 珊瑚的繁殖力很强,在良好的环境条件下可以大量无性繁殖,就像发芽的树木一样传播自己的“种子”。
满月期间,珊瑚释放大量精子或卵子进行有性繁殖。
小小建筑师
从结构和形状上来说,珊瑚可分为石珊瑚和软珊瑚; 从生态角度看,可分为造礁珊瑚和非造礁珊瑚。 微小的珊瑚虫就像灵巧的建筑师。 经过数千年的积累,它们形成了地球上最大的生物体——珊瑚礁。 具有坚硬骨骼的石珊瑚是珊瑚礁的骨干,如枕形珊瑚、脑珊瑚、鹿角珊瑚等。笔珊瑚、扇形珊瑚和鞭形珊瑚是软珊瑚,没有膨大的骨骼,一般利用普通肉质组织中的钙。 骨针支撑身体,塑造出优美摇曳的姿势。
珊瑚的种类很多,有枝状、鹿角状、手指状、管状、脑状、蘑菇状等,多以形状命名。
脑珊瑚生长在坚硬的物体上,无法移动。 水母也是刺胞动物,可以自由游泳。
鹿角珊瑚像鹿角一样生长在树枝上,是主要的造礁珊瑚。
红扇珊瑚就像大海中的“灯塔树”。 它的骨架是红色的,因为它在生长过程中吸收了海水中的氧化铁。
红鞭珊瑚是一种软珊瑚,没有外在的坚硬骨架,造型优美、摇曳。
19 世纪德国生物学家恩斯特·海克尔 (Ernst ) 在《自然的艺术形式》中描绘的石珊瑚骨架。 ·
从很多方面来说,没有珊瑚礁的海洋就像一片水“沙漠”,广阔而空旷,食物很少。 珊瑚礁就像绿洲一样,吸引着许多物种的生命,与周围的贫营养水域形成鲜明对比。 造礁石珊瑚通常生长在阳光充足、清澈浅水的地方。 水温不低于18℃,微咸,潮汐运动较少,河流泥沙不多。 分布于印度洋、西太平洋以及南北纬30°之间。 加勒比海和红海地区最为集中。
180多年前,达尔文在小猎犬号上探索世界时,被印度洋的珊瑚礁岛屿所吸引。 “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相比,它们根本算不了什么。”自达尔文时代以来,科学家们就一直在研究珊瑚礁。达尔文根据珊瑚礁与海岸线的关系,对岸礁、堡礁和环礁进行了分类,并根据形状划分为台礁、点礁等类型。澳大利亚东海岸的大堡礁、台湾海域的岸礁、南海的环礁,都是小“小”的伟大成就。建筑师“珊瑚虫。
澳大利亚的大堡礁是世界上最大的珊瑚礁群。 堡礁又称“近海礁石”,在远离海岸的浅海中呈条状延伸,礁湖与海岸相隔。
马尔代夫米兰胡岛周围环绕着珊瑚礁,岛上利用丰富的珊瑚礁资源开发了度假酒店。
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个大陆岛屿和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(珊瑚)被称为海洋生物多样性中心。 570万平方公里的海洋是世界上75%的珊瑚物种的家园,其中包括至少500种造礁珊瑚。 此外,还有超过 2000 种珊瑚礁鱼类和现有 7 种海龟中的 6 种在这里安家落户。 众多的珊瑚生物构成了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”。
巴布亚新几内亚新不列颠岛金贝湾的珊瑚礁上,渔民划着独木舟捕鱼。
色彩缤纷的蝴蝶鱼在茂密的珊瑚丛中穿梭,它们已经进化到相信珊瑚丛的保护。 棘冠海星是珊瑚的天敌。 它把胃挤出体外,覆盖住珊瑚虫,把它们吸进去。 一只成年棘冠海星一年可吃掉6平方米的活珊瑚。 在有海星的地方总能看到巨型蜗牛。 一般来说,海洋生物不喜欢吃带刺的棘皮动物,但它们却是巨型蜗牛的美味佳肴。 这位“歼星舰专家”也因此成为了珊瑚礁的守护神。 海绵还覆盖并生长在珊瑚表面,很容易使珊瑚窒息。 更糟糕的是,它们可以穿透珊瑚枝的内部并破坏骨轴。 一只巨大的玳瑁龟正在珊瑚丛周围捕食海绵、海葵和水母。 饱餐一顿后,它会伸展身体,让干净的鱼吃掉皮肤褶皱中的寄生虫。 海龟偶尔会吃软珊瑚,但微小的珊瑚虫却毫不示弱,警惕地伸出触手保卫自己,伺机与它们争夺漂浮的水母……
一只巨大的红海龟在珊瑚礁上吸食水母
棘冠海星是“珊瑚杀手”。 当它大规模爆炸时,珊瑚就会被吃成碎片。
巨型蜗牛是棘冠海星的克星,因此是珊瑚礁的守护神。
气泡珊瑚的缝隙是小虾的理想栖息地
微型圣诞树蠕虫生活在珊瑚上,非常敏感,一旦受到最轻微的接触或干扰,它们就会迅速退回洞穴。
剃刀鱼生活在珊瑚礁地区,会根据环境改变体色。
海葵和小丑鱼有着密不可分、可分离的共生关系。 它看起来像一个巨大的珊瑚虫,属于珊瑚科,但它不是珊瑚的一种。
占海洋面积不到千分之二的珊瑚礁,养育着世界四分之一的海洋生物,使珊瑚礁成为地球上最多样化的生态系统之一。 珊瑚礁生物的亲吻和捕杀微妙地维持着海洋生态的平衡。
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