Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, ученые используют записи звуков, которые характерны для здоровых коралловых рифов для того, чтобы выработать правильную экосистему в нужных им регионах, так они смогли восстановить самые поврежденные части Большого барьерного рифа. В последние годы они сильно пострадали от болезней и глобального потепления.

Международная группа ученых из Университета Эксетера и Бристольского университета Великобритании отметили, что с помощью звуков они могут быстрее восстановить поврежденные коралловые рифы. Исследуя разрушенный Большой Барьерный риф в Австралии, ученые поместили подводные колонки, воспроизводящие звукозаписи здоровых рифов на участках с мертвыми кораллами, и обнаружили в два раза больше рыбы, которая прибыла в этот регион.

«Рыба имеет решающее значение для функционирования коралловых рифов как здоровых экосистем», — отметил ведущий исследователь Тим Гордон из Университета Эксетера.

Ученые обнаружили, что увеличение популяции рыбы помогает запустить естественные восстановительные процессы, противодействуя ущербу, которые они наблюдают на многих коралловых рифах по всему миру.

Колонии коралловых полипов сейчас считаются одним из самых точных индикаторов того, в каком состоянии находятся экосистемы океана и как на них влияют различные неблагоприятные факторы, в том числе закисление морской воды и глобальное потепление.

«Здоровые коралловые рифы — удивительно шумные места. Однако когда вокруг рифов становится тихо, это верный признак того, что это экосистема проблемная. Мы можем изменить это, имитируя нужные нам звуки, пока ситуация в регионе не восстановится», — отметили ученые.

Большой Барьерный риф

Большой Барьерный риф - крупнейший в мире коралловый риф протяженностью 2,5 тыс. км. Он находится в Тихом океане и тянется вдоль северо-восточного побережья Австралии. Гряда насчитывает более 2,9 тыс. отдельных коралловых рифов и 900 островов в Коралловом море (лежит между берегов Австралии, Новой Гвинеи, Новой Каледонии).

Согласно наблюдениям Австралийского исследовательского совета (агентства при правительстве Австралии), две трети рифа потеряли цвет за последние два года. Ученые связывают процесс с глобальным потеплением: вода нагревается, кораллы оказываются в стрессовых условиях и вытесняют симбиотические организмы. Оставшись без водорослей и других лишайников, кораллы теряют цвет, перестают расти и разрушаются. По словам профессора Терри Хьюса (Terry Hughes), который руководил исследованиями, восстановление может занять десятки лет.

Альтернативные способы восстановления

Коралловые рифы - одни из самых красивых и полезных живых существ на планете. Часто их называют "дождевыми лесами моря", так как, занимая сравнительно небольшую территорию, они питают большую часть жизни в океане. В зоне коралловых рифов концентрируется до 9% общих мировых запасов рыбы.

По данным американского издания The New York Times, полмиллиарда людей в мире зависит от рыбы, которая водится на рифах. Для некоторых островных наций это единственный источник протеина.

В развитых странах, особенно в Австралии, рифы являются основной туристической достопримечательностью, которая приносит миллионы в бюджет.

Ученые по всему миру ищут способы восстановления Большого Барьерного рифа. По данным The New York Times, исследователь лаборатории "Аквариум Сарасоты" (Флорида) Дэвид Воган разделяет кораллы на крохотные фрагменты, выращивает новые колонии и высаживает обратно в океан. "Раньше на то, чтобы создать 600 кораллов, уходило шесть лет. Сейчас мы можем вырастить 600 кораллов за полдня и высадить их обратно через несколько месяцев".

Исследователи из Австралийского института морских наук (Australian Institute of Marine Science) в Таунсвилле (Townsville) собирают суперкораллы, сумевшие устоять против "худшего стресса в их жизни", размножают "лучшие кораллы с лучшими генами" и возвращают в океан. Ученые надеются "построить" более устойчивые рифы, способные пережить глобальное потепление.

Коралловый риф // pixabay.com

Зооксантеллы ― это тип динофлагеллятов, группы, также включающей водоросли, которые ответственны за «красные приливы». Поскольку они фотосинтетические, зооксантеллы заставляют и организм коралла действовать как растение, в синтетическом стиле. Наконец, кораллы прячут скелет, причем животное и его симбионты находятся в каменной чаше, сделанной из минерала арагонита.

История исследований коралловых рифов

Благодаря своим уникальным качествам кораллы изучались на протяжении тысячи лет. Даже Аристотель описал их в своей «Лестнице существ» (Scala Naturae). Однако если мы посмотрим на историю, то, вероятно, наиболее известным исследователем кораллов окажется Чарльз Дарвин. Он предложил теорию происхождения коралловых рифов и, в частности, атоллов в Тихом океане, которая оказалась в значительной степени корректной, несмотря на то что ученым понадобилось немало времени, чтобы ее доказать.

Теория Дарвина, впервые описанная в его монографии «Строение и распределение коралловых рифов», очень важна. Он предположил, что если на поверхности океана есть вулкан, рифы могут формироваться вдоль его края. По мере того, как вулкан медленно погружается в воду, перестав активно расти, кораллы остаются. В конечном итоге получается то, что называют окаймляющими рифами. Это значит, что есть остров посреди лагуны и кольцо кораллов вокруг него. Со временем вулкан опускается еще ниже, так что остров исчезает, а остается лишь кольцо кораллов. Так появляется классический атолл. Невероятно то, что Дарвин создал эту теорию, просто глядя на карты, до того, как своими глазами увидел коралловые атоллы во время путешествия на «Бигле».

После Дарвина, в начале ХХ века, была совершена большая экспедиция к Большому Барьерному рифу с целью изучения кораллов. В середине ХХ века были работы Томаса Горо, который начал рассматривать кораллы как животных и изучать их симбиоз. История изучения кораллов богата: рифы, особенно в начальный период, изучались одинаково как геологами, так и биологами, и сами кораллы изучали зоологи.

Формирование коралловых рифов

Одним кораллам симбиоз с клетками растений позволяет расти относительно быстро. Это важно, так как от этого зависит возможность формирования рифа: на мелководье обитают разные существа, постоянно пережевывающие куски скелета кораллов и разрушающие риф. Происходит своего рода гонка между творением и разрушением, и на мелководье не было бы ни одного большого рифа без симбионтов, которые обеспечивают увеличение скелетного материала в течение продолжительного времени.

В глубоких водах намного меньше физических и биологических мешающих факторов, и некоторые глубоководные кораллы тоже формируют рифы, хотя у них и нет этих симбиотических отношений, и существуют они без поддержки солнечной энергии.

К тому же существует много мелких кораллов, которые живут как одиночные организмы, иногда как маленькие колонии, они не строят больших рифов.

Коралловые рифы в основном образуются в тропиках на мелководье. Их также можно найти в субтропиках, но не в холодной воде. Двадцатитысячелетний Большой Барьерный риф, который находится около Австралии, самый крупный и имеет длину 2000 километров.

Разнообразие кораллов

Кораллы просты по своей структуре и связаны с гидрами, морскими анемонами и медузами. У них есть определенная форма скелета, которая отличается в зависимости от вида коралла, и структура, которая называется полипом. Он в основном выглядит как консервная банка с оторванной крышкой с одной стороны, так что на одном конце цилиндра есть отверстие, окруженное щупальцами. Через это отверстие поступает пища, а потом и выводятся отходы. Так что это очень простая биологическая структура — у нее даже нет настоящих органов, как у высших животных.

Несмотря на эту простоту, существует огромное разнообразие кораллов — около 1500 видов. Вид акропора (Acropora) самый разнообразный, и это наиболее распространенные кораллы на мелководье, особенно в Тихом океане. Все они разветвляются тем или иным образом: некоторые образуют огромные территории, напоминающие луга со стогами сена из стволов акропоры, в то время как другие более плотные. Иные растут в виде больших пластинок или столов. Их всех отличает то, что они растут очень быстро для кораллов.

Другой интересный тип ― коралл большая звезда (Montastraea cavernosa), представляющий собой каменный коралл, который можно встретить в Карибском море. Удивительно, что, несмотря на то, что он широко распространен и был исследован многими учеными, оказалось, что это не один вид, как мы думали раньше, а несколько. Это демонстрирует, как много открытий в области исследования кораллов должно быть еще сделано, включая исследования на самом базовом уровне.

Размножение кораллов

У кораллов очень необычная репродуктивная биология: многие размножаются раз в год во время массового нереста, когда они выпускают пакеты яиц и спермы в своеобразной подводной мегаоргии. В этом случае происходит половое размножение через высвобождение гамет.

Кораллы также размножаются почкованием новых полипов или даже через фрагментацию на части, из которых потом восстанавливаются. Даже в этом плане кораллы невероятно разнообразны.

Роль кораллов в экосистеме

Рифы являются самой разнообразной из всех морских экосистем. Благодаря своим скелетам кораллы создают физическую среду, во многом обеспечивая многомерную сложность, которой пользуются другие организмы, живущие в укромных уголках и щелях кораллов, или прикрепляясь к нижней поверхности, или попросту питаясь ими.

Очень мало известно об организмах, которые живут с кораллами, а это по меньшей мере миллион разных видов, а возможно, и около десяти миллионов ― мы не представляем, сколько точно. Если заглянуть внутрь рифа, то можно найти несравненное многообразие, и все эти организмы, которые впечатляюще интересны, красивы, живут вместе на очень маленьком пространстве. Если сложить вместе все рифы, то получится площадь, равная примерно территории Франции, и при этом они вмещают от трети до четверти всех живых организмов в океане.

Огромное количество семейств рыб, морских водорослей, улиток, моллюсков и осьминогов, креветок, крабов, лобстеров и других, менее известных нам групп обитает в кораллах. Возьмите почти любого, кто живет в океане, и вы сможете найти представителя его вида на коралловом рифе. Иногда эти организмы даже помогают рифам. Рыбы, например, контролируют морские водоросли, что исключительно важно для кораллов, так как морские водоросли с ними конкурируют. Необходима популяция рыб, которая будет предохранять коралл от их засилья. Однако сегодня это уже не самая большая опасность, угрожающая кораллам.

Эффект глобального потепления

Кораллы, которые живут с симбиотическими водорослями, особенно чувствительны к малейшим повышениям температуры. В результате, когда она превышает обычный сезонный максимум даже на один градус по Цельсию или два по Фаренгейту, это серьезно нарушает способность динофлагеллятов к фотосинтезу. В итоге запускается цепная реакция, которая приводит к разрыву отношений: кораллы прогоняют симбионтов в процессе, называемом обесцвечиванием кораллов, поскольку без симбионтов они практически белые.

Кораллы необязательно умирают сразу же, но если условия не вернутся к норме достаточно быстро, то они начнут умирать. И умирают они от голодной смерти, так как им необходима еда, которую они получают от симбионтов. Но это пример прямого эффекта глобального потепления. Углекислый газ ― основная причина потепления ― также меняет химический состав воды, делая ее более кислой, что приводит к трудностям в росте у кораллов. Будущее кораллов действительно зависит от того, какую стратегию поведения выберут люди на ближайшее десятилетие. Это определит, насколько серьезным будет потепление, а также окисление океана.

Наибольший ущерб кораллам на сегодняшний день был принесен не глобальным потеплением и изменением климата, а последствиями местного чрезмерного рыболовства, загрязнения и разрушения среды. Так что, если мы сможем обеспечить местную защиту, это даст нам время на выяснение того, как решить более глобальную и сложную проблему изменения климата.

Современные исследования кораллов

Сегодня мы получаем много новых сведений о кораллах, используя новые генетические методы. Например, мы многое узнаем о том, как кораллы реагируют на стресс, включая потепление. За последние десять или двадцать лет было сделано много работы для выяснения факторов, позволяющих некоторым кораллам противостоять глобальному потеплению. Первоначальные результаты были связаны с открытием того, что некоторые симбионты гораздо более устойчивы к повышению температуры, чем другие, и это привело к огромному количеству работ, посвященных физиологии взаимосвязи между кораллами и динофлагеллятами.

В последнее время мы изучаем генетическое разнообразие животного коралла и как оно может обеспечить устойчивость к глобальному потеплению. Исследование вариаций, связанных с кораллами и их симбионтами, и того, как можно их использовать для создания кораллов, которые будут более устойчивы к климатическим изменениям, является большой частью последних исследований, но существует и множество других направлений работы. Например, большую проблему сейчас представляет болезнь коралла, и много исследований посвящено этому. Теперь нам известно намного больше о заболеваниях коралла и его обесцвечивании.

Мы также многое знаем о взаимоотношении между локальными воздействиями и здоровьем кораллового рифа. В 2016 году на Гаити была проведена встреча, в которой приняло участие около двух тысяч человек, было проведено 112 сессий на конференции на протяжении четырех-пяти дней, так что были представлены сотни и сотни статей. Из этого большого количества статей, посвященных кораллам, ученые надеются узнать гораздо больше об этих красивых, уникальных и удивительно разнообразных организмах.

Это перевод статьи нашего англоязычного издания Serious Science. Прочитать оригинальную версию текста можно по ссылке.

Образование

Большинство коралловых рифов, которые мы наблюдаем сегодня, сформировалось после ледникового периода, когда таяние льдов привело к повышению уровня моря и затоплению континентального шельфа. Это означает, что их возраст не превышает 10 000 лет. Обосновавшись на шельфе, колонии стали расти вверх и достигли поверхности моря. Коралловые рифы встречаются и вдалеке от континентального шельфа вокруг островов и в виде атоллов. Большинство таких островов имеют вулканическое происхождение. Редкие исключения возникли в результате тектонических сдвигов. В 1842 году Чарльз Дарвин в своей первой монографии «Строение и распределение коралловых рифов» сформулировал теорию погружения, объясняющую образование атоллов поднятием ru en и оседанием ru en земной коры под океанами . Согласно этой теории процесс формирования атолла проходит три последовательные стадии. Сначала после затухания вулкана и оседания дна вокруг образовавшегося вулканического острова развивается окаймляющий риф. По мере дальнейшего оседания риф становится барьерным и, наконец, превращается в атолл.

Согласно теории Дарвина вначале возникает вулканический остров

По мере оседания дна, вокруг острова формируется окаймляющий риф, зачастую с мелкой промежуточной лагуной

В ходе оседания окаймляющий риф разрастается и становится крупным барьерным рифом с большой и более глубокой лагуной

Наконец, остров скрывается под водой, а барьерный риф превращается в атолл, ограждающий открытую лагуну

Согласно теории Дарвина коралловые полипы процветают только в чистых тропических морях тропиков, где вода активно перемешивается, но могут существовать лишь в ограниченном диапазоне глубин, начиная чуть ниже отлива. Там, где позволяет уровень нижележащей земли, вокруг побережья растут кораллы, формирующие береговые рифы, которые в конечном итоге могут стать барьерным рифом.

Дарвин предсказал, что под каждой лагуной должно скрываться каменное основание, представляющее собой остатки первичного вулкана. Последующее бурение подтвердило его гипотезы. В 1840 году на атолле Хао (острова Туамоту) с помощью примитивного бура на глубине 14 м были обнаружены исключительно кораллы. В 1896—1898 годах при попытке пробурить скважину до основания атолла Фунафути (острова Тувалу) бур опустился на глубину 340 м в однородной толще коралловых известняков. Скважина глубиной 432 м на поднятом атолле Кито-Даито-Сима (острова Рюкю) также не достигла коренных пород атолла. В 1947 году на Бикини была пробурена скважина глубиной 779 м, достигшая раннемиоценовых отложений, возрастом около 25 миллионов лет . В 1951 году две скважины глубиной 1266 и 1389 м на атолле Эниветок (Маршалловы острова) прошли эоценовые известняки возрастом около 50 миллионов лет и достигли коренных базальтов, имеющих вулканическое происхождение. Эти находки свидетельствуют о вулканическом генезисе основания атолла .

Там, где дно поднимается, береговые рифы могут расти по всему побережью, но, поднявшись над уровнем моря кораллы умирают и становятся известняком. Если земля оседает медленно, скорость роста окаймляющих рифов поверх старых, мёртвых кораллов оказывается достаточной для образования барьерного рифа, окружающего лагуну между кораллами и землёй. Дальнейшее опускание дна океана приводит к тому, что остров полностью скрывается под водой, а на поверхности остаётся лишь рифовое кольцо — атолл . Барьерные рифы и атоллы не всегда образуют замкнутое кольцо, иногда штормы разбивают стены. Быстрый подъём уровня моря и оседание дна могут подавить рост кораллов, тогда коралловые полипы умрут и риф погибнет . Кораллы, живущие в симбиозе с зооксантеллами, могут погибнуть из-за того, что на глубину перестанет проникать достаточно света для фотосинтеза их симбионтов .

Если дно моря под атоллом поднимется, возникнет островной атолл. Кольцевой барьерный риф станет островом с несколькими мелкими проходами. При дальнейшем подъёме дна проходы пересохнут и лагуна превратится в реликтовое озеро .

Скорость роста кораллов зависит от вида и колеблется от нескольких миллиметров до 10 см в год , хотя при благоприятных условиях она может достигать 25 см (акропоры) .

Первые кораллы на Земле появились около 450 миллионов лет назад. Вымершие ныне табуляты вместе с строматопоридными губками создали основу рифовых построек. Позднее (416

416—359 миллионов лет назад) появились четырёхлучевые кораллы ругозы, площадь рифов достигла сотен квадратных километров. 246—229 миллионов лет назад возникли первые кораллы, живущие в симбиозе с водорослями, а в кайнозойскую эру (около 50 миллионов лет назад) появились мадрепоровые кораллы, существующие и ныне .

За время существования кораллов климат менялся, повышался и понижался уровень Мирового океана. Последнее сильное понижение уровня океана произошло 25—16 тысяч лет назад. Около 16 тысяч лет назад таяние ледников привело к повышению уровня океана, который достиг современного около 6 тысяч лет назад .

Условия формирования

Для возникновения кораллового биоценоза необходимо сочетание ряда условий, связанных с температурой, солёностью, освещённостью и рядом других абиотических факторов. Герматипные кораллы отличаются высокой стенобионтностью (неспособностью выносить значительные отклонения от оптимальных условий) . Оптимальная глубина для роста коралловых рифов составляет 10—20 метров. Ограничение глубины обусловлено не давлением, а падением освещённости.

Все герматипные кораллы теплолюбивы. Основная масса коралловых рифов располагается в зоне, где температура самого холодного месяца в году не опускается ниже +18 °C. Однако половое размножение при этой температуре невозможно, а вегетативное замедляется . Как правило, падение температуры ниже +18 °C вызывает гибель рифообразующих кораллов. Возникновение новых колоний ограничено теми районами, где температура не падает ниже +20,5 °C, видимо это нижний температурный предел для овогенеза и сперматогенеза у герматипных кораллов. Верхний предел существования превышает +30 °C. При дневных отливах в мелких лагунах приэкваториальных районов, где наблюдается наибольшее разнообразие форм и густота разрастания кораллов, температура воды может достигать +35 °C. Температура в пределах рифообразующих организмов круглый год остаётся стабильной, годовые колебания у экватора составляют 1—2 °C, а в тропиках не превышают 6 °C .

Средняя солёность на поверхности Мирового океана в тропической зоне составляет около 35,18 ‰. Нижний предел солёности, при котором возможно образование коралловых рифов составляет 30—31 ‰ . Этим объясняется отсутствие мадрепоровых кораллов в эстуариях крупных рек. Отсутствие кораллов вдоль атлантического побережья Южной Америки объясняется именно опреснением морской воды за счёт Амазонки. На солёность поверхностных вод, помимо материкового стока оказывают влияние осадки. Иногда продолжительные ливни, понижающие солёность воды, могут стать причиной массовой гибели полипов . Спектр солёности, пригодный для жизни коралловых рифов достаточно широк: разнообразные кораллы широко распространены как в небольших внутренних морях с пониженной солёностью (30—31 ‰), омывающих Зондский и Филиппинский архипелаги (Целебесское, Яванское, Банда, Бали, Флорес, Сулу) и в Южно-Китайском море, так и в Красном море, где солёность достигает 40 ‰ .

Большинству рифообразующих организмов для жизни необходим солнечный свет. Физиологические и биохимические процессы, в ходе которых происходит извлечение из морской воды извести и формирование скелета герматипных кораллов, связаны с фотосинтезом и успешнее протекают на свету. В их тканях присутствуют одноклеточные водоросли симбионты симбиодиниумы, выполняющие функции фотосинтезирующих органов. В ареале коралловых рифом продолжительность дня в течение года изменяется несущественно: день почти равен ночи, сумерки короткие. В районе экватора большую часть года ясно, в тропиках количество пасмурных дней не более 70. Суммарная солнечная радиация здесь составляет не менее 140 килокалорий на 1 см² в год. Вероятно, кораллы нуждаются в прямых солнечных лучах: на затенённых участках рифа их поселения разрежены. Колонии не располагаются вертикально друг над другом, а распределены по горизонтали. Некоторые виды кораллов, не участвующие в процессе фотосинтеза, подобно ярко-красным тубастреям и фиолетовым гидрокораллам дистихопорам, не являются основой рифа. По мере увеличения глубины освещённость быстро падает. Наибольшая плотность коралловых поселений наблюдается в диапазоне 15—25 м .

Большинство рифов образуется на неподвижной основе. На отдельных камнях и известковых глыбах кораллы не развиваются. Кораллы, обитающие на гребнях с высокой турбулентностью не выносят заиления. Тогда как на окаймляющих рифах в зоне между гребнем и берегом имеются участки с илистым дном, где развивается собственная фауна кораллов. На рыхлом субстрате растут крупные грибовидные кораллы, широкое основание которых не даёт им погрузиться в ил. Ряд ветвистых кораллов (акропора Куелча, псаммокора, черноватый порит) поселяясь в заиленных лагунах укореняются с помощью выростов. На песчаных грунтах кораллы не образуют поселений, поскольку пески подвижны .

Классификация

По современному отношению к уровню моря рифы делятся на:

1) уровенные, достигающие вершинной поверхностью приливно-отливной зоны или зрелые, достигшие максимальной возможной высоты для существования рифостроителей (герматипов) при данном уровне моря ,

2) поднятые — расположенный выше, в его структуре чётко определены герматипные кораллы выше верхнего предела их существования ,

3) погружённые — либо мёртвые, вследствие тектонического опускания погрузившиеся на глубину, где не могут существовать рифостроящие организмы, либо живые, расположенные ниже уреза воды, с вершиной, не обсыхающей во время отлива .

По отношению к береговой линии рифы разделяют на:

• окаймляющие или береговые рифы
• барьерные рифы
• атоллы
• внутрилагунные рифы — патч-рифы, пиннэкл-рифы и коралловые холмы. Изолированные постройки, которые возвышаются над дном в виде холмов и гряд. Их образуют быстрорастущие колонии кораллов Acropora, Stylophora, Pontes и др. Внутрилагунные ветвистые колонии обладают более тонкими и легко обламывающимися ветвями по сравнению аналогичными кораллами, обитающими вне лагуны. Между отмершими ветвями быстро поселяются моллюски, иглокожие, полихеты, поверхность обрастает корками известковых водорослей. Расщелины и ниши служат убежищем для рыб .

Зоны

Экосистема кораллового рифа делится на зоны, которые представляют разные типы среды обитания. Обычно выделяют несколько зон: лагуна, риф-флет, внутренний склон и внешний риф (риф-рок) . Все зоны экологически взаимосвязаны. Жизнь на рифе и океанические процессы создают возможности для постоянного перемешивания воды, осадков, питательных веществ и организмов.

Внешний склон обращён в сторону открытого моря, сложен коралловым известняком, покрыт живыми кораллами и водорослями. Обычно состоит из наклонной платформы в нижней части и верхнюю зону отрогов и ложбин или шпор и каналов . Внешний склон увенчивает гребень, возвышающийся над уровнем моря, а за ним тянется сравнительно плоская известковая равнина — риф-флет. Гребень — место наиболее активного роста кораллов. Риф-флет делится на внешнюю, внутреннюю и зону глыбовой аккумуляции или рампарт (сплошной вал сцементированных глыб с промоинами). Внутренний склон рифа переходит в дно лагуна, где накапливается коралловый и халимедный песок и ил и образуются внутрилагунные рифы .

Биология

Живые кораллы представляют собой колонии полипов с известковым скелетом. Обычно это крошечные организмы, однако некоторые виды достигают 30 см в поперечнике. Колония кораллов состоит из многочисленных полипов, соединённых с общим телом колонии нижними концами. У колониальных полипов подошвы нет .

Рифообразующие полипы живут исключительно в эвфотической зоне на глубине до 50 м. Сами полипы не способны к фотосинтезу, однако они живут в симбиозе с водорослями симбиодиниумами. Эти водоросли обитают в тканях полипа и производят органические питательные вещества. Благодаря симбиозу кораллы растут гораздо быстрее в прозрачной воде, куда проникает больше света. Без водорослей рост был бы слишком медленным, чтобы могли образоваться крупные коралловые рифы. До 90 % питания кораллы получают за счёт симбиоза . Кроме того, считается, что кислорода, содержащегося в омывающих Большой Барьерный риф водах, недостаточно для дыхания полипов, поэтому без водорослей, вырабатывающих кислород, большая часть кораллов погибла бы от нехватки кислорода . Продукция фотосинтеза на коралловых рифах достигает 5—20 г/см² в сутки, что почти в 2 раза выше объёма первичной продукции фитопланктона в окружающих водах .

Рифы растут за счёт отложения известковых скелетов полипов. Волны и животные, питающиеся полипами (губки, рыбы-попугаи, морские ежи), разрушают известковую структуру рифа, которая осаждается вокруг рифа и на дне лагуны в виде песка. Многие другие организмы рифового биоценоза вносят свой вклад в отложение карбоната кальция таким же образом . Кораллиновые водоросли укрепляют кораллы, образуя на поверхности известковую корку.

Разновидности кораллов

В целом твёрдые кораллы, образующие риф, можно разделить на ветвистые хрупкие (мадрепоровые) и массивные, скалистые (мозговые и мендриновые кораллы). Ветвистые кораллы, как правило, встречаются на мелком и ровном дне. Они бывают окрашены в голубой, бледно-лиловый, пурпурный, красный, розовый, светло-зелёный и жёлтый цвет. Иногда верхушки имеют контрастную окраску, например, зелёные ветви с лиловыми верхушками.

Мозговые кораллы могут достигать более 4 метров в диаметре. Они живут на большей глубине по сравнению с ветвистыми. Поверхность мозговых кораллов покрыта извилистыми щелями. В окраске преобладает коричневый цвет, иногда в сочетании с зелёным. Плотные пориты образуют подобие чаши, основание которой состоит из мёртвых кораллов, а живые расположены по краям. Края растут, всё больше увеличивая диаметр чаши, который может достигать 8 м. Живые поритовые колонии окрашены в бледно-лиловый цвет, щупальца полипов зеленовато-серые.

На дне заливов иногда попадаются отдельные грибовидные кораллы. Их нижняя плоская часть плотно прилегает ко дну, а верхняя состоит из вертикальных пластин, сходящихся в центре круга. Грибовидный коралл в отличие от ветвистых и массивных твёрдых кораллов, представляющих собой колонии, является самостоятельным живым организмом. В каждом таком коралле живёт только один полип, щупальца которого достигать длины 7,5 см. Грибовидные кораллы окрашены в зеленоватые и коричневатые цвета. Окраска сохраняется, даже когда полип втягивает щупальца .