深入迷人的珊瑚和珊瑚礁世界,发现海洋表面下隐藏的奇迹。你是否想过,为什么这些水下城市是地球上最具多样性和重要性的生态系统之一?从它们精致的设计到在海洋生物中扮演的关键角色,珊瑚礁既美丽又对我们星球的健康至关重要。揭开大堡礁的秘密,这一自然美景每年吸引数百万游客。你是否对珊瑚珠宝或珊瑚在医学中的不可或缺性感到好奇?继续阅读,了解关于迷人生物和珊瑚重要性的难以想象的事实!
什么是珊瑚
珊瑚是对海洋生态系统至关重要的惊人海洋生物。珊瑚群落由许多微小的虫体聚集在一起形成。虫体是微小的、柔软的管状生物,带有捕捉猎物的触手。刺细胞动物门是一个类群,其中可以找到包括海葵、水母等在内的珊瑚物种。
珊瑚类型
硬珊瑚(Scleractinia)
硬珊瑚构建碳酸钙骨架,形成珊瑚礁的结构。这类珊瑚的生长速度因物种和环境而异,通常每年生长约0.5-10厘米,形成坚固的碳酸钙结构。大多数建造珊瑚礁的硬珊瑚平均生长速度为每年1-3厘米。每个硬珊瑚群落由许多小虫体组成。它们的管状身体有一个被冠状触手包围的口。大多数硬珊瑚与一种称为虫黄藻的微小藻类共生,虫黄藻进行光合作用并为珊瑚提供养分。
硬珊瑚主要分为两大类:大虫体石珊瑚(LPS)和小虫体石珊瑚(SPS)。
Euphyllia spp.(青蛙产卵、锤子珊瑚、火炬珊瑚)、Acanthastrea spp.、Trachyphyllia geoffroyi(开放脑珊瑚)和Favia spp.(月亮珊瑚)是一些LPS珊瑚的例子。
Acropora spp.、Montipora spp.、Pocillopora spp.(菜花珊瑚)和Stylophora spp.是SPS珊瑚的例子。
软珊瑚(Alcyonacea)
软珊瑚没有硬骨架,但具有提供一定支撑的内部针状结构(微小针头)。它们被称为“软”的原因是其质地更像皮革而非其他。许多鱼类和无脊椎动物在软珊瑚的枝条和虫体中寻找栖息地和庇护所,同时它们也为其他生物提供食物来源,从而增加了珊瑚礁的生物多样性,并通过它们的存在促进生态系统的复杂性和健康。它们通过参与珊瑚礁食物网捕捉浮游生物和水中的有机颗粒。
软珊瑚的例子:
以扇形结构著称的海扇类珊瑚在珊瑚礁中很常见,为生态系统增添了复杂性。
皮革珊瑚具有光滑的皮革表面,可以形成多种形状,如板状或分枝状。
在许多珊瑚礁中常见的软珊瑚属于海绵珊瑚属(Genus Sinularia);因此,它们不仅为这些珊瑚礁的生物多样性做出贡献,也为其结构提供支持。
珊瑚的食物来源
大多数珊瑚物种与称为虫黄藻(zooxanthellae)的小型藻类共生,这些藻类存在于珊瑚的组织内部。这些藻类通过光合作用利用阳光产生营养物质,几乎将90%的光合产物(包括葡萄糖、氨基酸等)与珊瑚共享。这种关系使得珊瑚即使在被称为贫营养水域(oligotrophic waters)的营养不足水域中也能健康生长。
珊瑚虫还在夜间伸出触手捕捉浮游生物和其他小型生物。触手上具有刺细胞(刺丝胞),可以麻痹猎物。此外,珊瑚还捕获各种类型的浮游生物,如浮游动物(微小的海洋生物)和浮游植物(海洋藻类)。此外,微小的海洋生物,如显微镜下可见的甲壳类动物、幼虫和碎屑,也可以被珊瑚捕获。
溶解的有机物质可以直接被珊瑚从水中吸收。它们可能以氨基酸、脂肪酸等小型有机分子的形式存在。一些珊瑚通过其触手的表面直接获得营养。
珊瑚通过其粘液和触手捕捉漂浮的微小生物或有机颗粒。这些珊瑚的一些形式会产生一种粘稠的粘液状物质,通过水流收集食物颗粒。这种封闭的物质随后被吸回到珊瑚虫中进行消化。食物捕获策略在不同属之间似乎差异很大;但所有的策略似乎都能有效地实现这一目的,因为许多珊瑚是成功的捕食广食者,同时保持了一定程度的专业化。它们依赖太阳能通过虫黄藻捕获浮游生物并吸收溶解的有机物。例如,一些珊瑚使用粘液,而另一些则使用触手捕获悬浮在水中的微小生物和其他碎片。这种组合导致了多种捕食方法,使珊瑚能够在不同的海洋环境中生存和繁荣。
珊瑚的颜色
珊瑚物种具有多种多样的颜色,使它们独特而迷人。珊瑚的颜色取决于其种类、共生藻类的类型、环境条件和食物的获取。珊瑚的自然颜色各异,可能包括绿色、棕色、蓝色、紫色、红色、粉色以及黄色等;这种色素的形成归因于珊瑚自身的天然色素、环境以及营养物质的可获得性等多种因素。这种广泛的色调使它们成为海洋中最具吸引力的生物之一。
珊瑚可以移动吗?
与其他动物不同,珊瑚物种一般不会发生移动。但这些生物或其部分可以通过多种方式移动或适应。
例如,珊瑚虫在捕食水中的食物时可能会通过移动触手来改变位置。这种移动仅发生在轻微的程度,主要用于进食,但也有保护的目的。珊瑚虫还会因光触或食物的存在等刺激而开合。
某些珊瑚群落的生长是通过从现有珊瑚虫上芽生出新的珊瑚虫来实现的,这些新生的珊瑚虫缓慢地在基底上扩展。随着它们沿着基底生长,一些群落会在很长时间内改变位置。其他属如Xenia可能会通过延伸在基底上“行走”,但速度非常缓慢。
此外,这个阶段是它们进入新区域的方式,因为被称为幼虫的浮游幼虫会用纤毛游动,直到附着在适合的地方,在那里它们将通过变态发育成熟为成体(Wiley 2009)。
在某些类型的真菌珊瑚中也可以看到运动,它们可以在沉积基底上移动,而那些基底固定的珊瑚则依赖于水流或收缩(Wiley 2009)。
珊瑚栖息地
世界各地的海洋不同区域是珊瑚的栖息地,大多数珊瑚生长在温暖的浅水热带海域。一些有珊瑚的地方包括:
大堡礁
位于澳大利亚昆士兰海岸的大堡礁是地球上最大的珊瑚礁,绵延超过2300公里,栖息着成千上万的海洋物种。
珊瑚三角区
覆盖印度尼西亚、马来西亚、菲律宾、巴布亚新几内亚、东帝汶和所罗门群岛;该地区拥有全球最多的珊瑚物种(超过600种)和成千上万的鱼类物种。
加勒比珊瑚礁
佛罗里达海岸周围的地区,包括墨西哥、伯利兹、古巴和巴哈马,在加勒比海中也有珊瑚。尽管与大堡礁相比规模较小,但这是一个生物多样性丰富且重要的生态系统。
红海
珊瑚生长在非洲和亚洲之间,沿着埃及、苏丹、沙特阿拉伯、约旦等国的海岸。由于这里水清澈且有许多不同种类的珊瑚,吸引了大量潜水游客和科学研究人员。
印度洋的珊瑚包括马尔代夫、塞舌尔、毛里求斯、安达曼和尼科巴群岛以及马达加斯加海岸。它们富含珊瑚礁,常常因美丽的海滩以及由高生物多样性孕育的水下生物而吸引游客。
太平洋珊瑚
波利尼西亚、密克罗尼西亚、斐济、萨摩亚、夏威夷也有许多小岛地区,拥有重要的珊瑚生态系统,对当地居民和生物多样性至关重要。
佛罗里达礁岛
佛罗里达礁岛是位于美国佛罗里达海岸的一座国家公园,栖息着众多海洋生物,包括珊瑚,使其成为一个受欢迎的潜水地点和探索水下世界的目的地。
地中海和亚得里亚海珊瑚
尽管它们的分布范围和多样性不如热带珊瑚礁,地中海和亚得里亚海中也可以找到珊瑚。它们被用于制作珠宝,例如这种红珊瑚(Corallium rubrum),是这两片海域中最著名的珊瑚之一。诚然,这些耳环通常在海平面下10米到200米的深度出售。尽管与其极地对立面相比,这些珊瑚相对朦胧和单调,但地中海和亚得里亚海在维护海洋生物多样性和生态系统稳定性方面仍发挥着至关重要的作用。
什么是珊瑚礁?
珊瑚礁是由属于腔肠动物门的海洋无脊椎动物的珊瑚群落构成的结构。这些珊瑚礁是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一,因其丰富性和生态重要性而受到重视。珊瑚礁最初是由微小的独立珊瑚群落组成,这些群落附着在火山岩或侵蚀的海床等坚硬表面上。当它们附着后,发展成称为浮游幼虫的珊瑚虫,然后通过分裂形成群落。
珊瑚礁的结构
活珊瑚可以在礁的表面看到,这些表面由称为珊瑚虫的小型生物构成。这些小型珊瑚虫分泌碳酸钙,负责构建珊瑚骨骼。珊瑚虫在分裂时不断创造新的珊瑚虫,扩展以覆盖群落,从而在其表面形成活珊瑚层。随着珊瑚虫的生长和死亡,它留下了碳酸钙骨骼。这些骨骼为礁提供基础,形成在活珊瑚层上方的死珊瑚层。
表面下的死珊瑚为礁提供结构稳定性,使其在高度和宽度上生长。死珊瑚提供了一个坚硬的表面,新的珊瑚可以在上面附着并建立生长。死结构将不适合未来世代的群落珊瑚虫在这些残骸上定居。这样的死骨骼残骸形成复杂的栖息地,作为许多海洋动物的避难所,包括鱼类、无脊椎动物和藻类等。
大堡礁
大堡礁是世界上最大的珊瑚系统,也是最令人印象深刻的自然奇观之一。它位于澳大利亚昆士兰州沿海,绵延超过2300公里。它覆盖的面积约为344,400平方公里。它由超过2900个独立的礁和900个岛屿组成。由于其卓越的自然价值,它于1981年被列入联合国教科文组织世界遗产名录。
这里栖息着成千上万的物种,包括超过1500种鱼类、411种硬珊瑚、134种海洋哺乳动物和数百种海鸟。除了珊瑚,礁还为海龟、鲨鱼、鳐鱼、海豚和儒艮提供栖息地。大堡礁包括多样的生态系统,包括泻湖、红树林、河口、浅水区和深水礁。大堡礁的形成始于约2000万年前,而其当前形态约为8000年前,经历了最后一次冰河时期。该礁通过珊瑚和其他生物的碳酸钙构建以及沉积物积累的持续过程不断生长。
大堡礁每年吸引约 200 万游客,为澳大利亚经济做出了重要贡献。受欢迎的活动包括潜水、浮潜、钓鱼、巡游和观察海洋生物。
大堡礁海洋公园管理局(GBRMPA)执行法规以保护大堡礁。大堡礁的大片区域被宣布为保护区,对钓鱼、旅游和其他活动施加限制。研究和教育项目专注于监测珊瑚礁的状况,并提高人们对其重要性和威胁的认识。
珊瑚珠宝制作及其他角色
珊瑚珠宝制作可以追溯到数千年前,珊瑚珠宝被视为具有象征意义的美丽作品。红珊瑚(Corallium rubrum)是制作珠宝的最受欢迎材料,因为其深红色。它分布在地中海和大西洋的某些区域。
珊瑚的贸易在国家和国际上受到法律如《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)的监管,以防止其过度开发。
珊瑚作为生物材料在医学中被使用,特别是用于骨移植。珊瑚碳酸钙与人类骨骼相似,并能在骨科和牙科手术中诱导骨形成。
关于从珊瑚及珊瑚生物中提取的生物活性物质的研究仍在进行中,以开发新药。例如,一些源自珊瑚的物质显示出抗癌、抗病毒或抗菌活性。
珊瑚礁修复使用珊瑚碎片。这些技术包括将珊瑚种植到受损区域,以刺激生长等恢复过程。珊瑚还被用来创建人工礁,以改善海洋生物栖息地,这也将促进钓鱼和生态旅游;它们还充当多个海滩的天然防波堤,从而减缓侵蚀速度。
在世界许多文化中,珊瑚是美丽和保护的象征。传统仪式中使用的珊瑚珠宝或装饰品主要由这种珍贵材料制成。
珊瑚的重要性
由于多种原因,珊瑚对海洋生态系统以及人类社区非常重要。可以说,它们的重要性从生态、经济和文化的角度来看都是显而易见的。珊瑚礁为约 25% 的所有海洋物种提供栖息地,包括鱼类、软体动物、甲壳类动物、海龟等许多其他生物。
珊瑚发展出复杂的结构,使不同的生态位能够发展,从而支持丰富的生物多样性。它们是食物链的重要组成部分,支持依赖它们作为食物和栖息地的多种物种的种群。沿海的珊瑚礁能够减弱波浪的力量,从而作为自然波浪屏障,保护海滩免受侵蚀和风暴潮的影响。珊瑚礁还能够固定沉积物,防止其进一步向海岸移动。
珊瑚礁为许多在特定生命周期阶段对当地或商业渔业重要的鱼类物种提供栖息地。由于其美丽和生物多样性,每年有数百万游客访问珊瑚礁。潜水和浮潜对当地经济产生了巨大的影响。
珊瑚礁是科学研究的重要场所,帮助解释生态学、进化、气候变化和生物技术等问题。珊瑚对于维持海洋健康和提高许多海洋物种的生存率至关重要。它们在维护生物多样性、支持地方社会、保护海岸等方面具有不可或缺的生态、经济和文化意义。
珊瑚的保护与保育
珊瑚面临着许多生存威胁。气候变化,包括海洋温度升高和海洋酸化,导致珊瑚白化并削弱其骨架。
来自农业化学品、塑料和石油泄漏的污染也进一步破坏了珊瑚生态系统。由于过量营养物质引起的富营养化导致的藻类暴发,阻挡阳光并减少水中的氧气。
过度捕捞破坏了珊瑚栖息地,同时扰乱了生态平衡。人类活动如旅游和土地开发等对珊瑚礁造成了物理损害,导致沉积物增加,堵塞了珊瑚。
海洋保护区可以规范周边活动,有助于保护珊瑚。通过适当的废物管理减少污染,以及采用生态农业是关键。全球减少温室气体的努力可以帮助缓解气候变化。
受损地区可以通过积极的珊瑚恢复项目如珊瑚移植进行恢复。珊瑚的生物多样性对我们星球未来的安全考虑至关重要,尤其是在海岸保护方面。它们在生态系统中发挥着关键作用;没有它们,生态系统将根本无法运作。珊瑚保护需要协调,因为它们与环境中其他物种紧密相连,从中获取养分。海洋的健康依赖于珊瑚的保护,以确保这些地区的生产力。对全球社会而言,珊瑚具有重要意义。
结论
珊瑚不仅是美丽的海洋生物;它们在海洋中创造生命,为成千上万的物种提供栖息地,并保护我们免受海岸侵蚀。关于这些物种在生态上的重要性,无法说得太多,它们不仅对自身重要,也对人们的经济福祉甚至文化遗产至关重要。然而,我们必须紧急应对这些威胁其生存的诸多挑战,并立即采取行动,以免我们的曾孙们发现一无所剩。照顾这些生物的责任不仅仅在于科学家或生态学家,每个人都需要参与,包括我自己。通过做一些小事,比如避免使用塑料袋和支持生态旅游,我们可以帮助拯救这些脆弱的生态系统。我们的命运与珊瑚礁是密不可分的。因为它们对海洋生物至关重要,我们今天在保护它们上的投资,保证了我们明天及未来岁月中海洋的美丽与健康。