Класс Коралловые полипы относится к кишечнополостным и включает около 6 тысяч видов. В их жизненном цикле отсутствует стадия медузы. Коралловые полипы в зависимости от вида могут быть как одиночными, так и колониальными. Размеры одиночных форм могут достигать метра и более в диаметре, а отдельные экземпляры колоний могут быть величиной менее сантиметра.
Коралловые полипы преимущественно обитают в тропических морях на небольшой глубине.
Характерным признаком колониальных коралловых полипов является наличие у них известкового или рогового скелета. Полипы с известковым скелетом формируют коралловые рифы. У одиночных коралловых полипов такого скелета нет, они могут передвигаться по дну, зарываться в бентос и даже немного плавать изгибаясь.
Кораллами называют скелет колониальных форм. Древние кораллы сформировали огромные залежи известняков, которые сейчас используются в строительстве.
Скелетные структуры кораллового полипа формируются в нижних частях либо эктодермы, либо мезоглеи. В результате получается, что отдельные особи колонии сидят в углублениях на общем скелете. Связь между полипами осуществляется за счет слоя живой ткани на поверхности коралла.
В кишечной полости имеются неполные радиальные перегородки (восемь, или количество кратное шести). Полость имеет двустороннюю симметрию, а не радиальную. Ротовое отверстие окружено многочисленными щупальцами. Колониальные формы питаются планктоном (рачками и другими членистоногими). Одиночные коралловые полипы, такие как актинии, питаются более крупными животными (рыбами, ракообразными).
У коралловых полипов есть мускульные клетки и мышечная система.
Около ротового отверстия имеется более густое сплетение нервных клеток.
Коралловые полипы размножаются бесполым и половым путем. Бесполое размножение осуществляется почкованием. У некоторых одиночных полипов кроме почкования возможно продольное деление особи на две части. При половом размножении половые клетки образуются в энтодерме, обычно на перегородках кишечной полости. Сперматозоиды покидают мужскую особь и заплывают в кишечную полость женской, где происходит оплодотворение. Из зиготы развивается плавающая личинка (планула), которая выплывает наружу и через какое-то время оседает на новом месте, давая начало новому полипу.
Актинии — это отряд коралловых полипов, преимущественно одиночных. Они отличаются мешковидной формой тела, отсутствием минерального скелета, многочисленными щупальцами, разнообразной яркой окраской. Некоторые актинии вступают в симбиоз с раками-отшельниками, живущих в раковинах, оставшихся от моллюсков. В этом симбиозе рак использует актинию как средство защиты от хищников (стрекательные клетки кишечнополостных). Актиния с помощью рака передвигается, что позволяет ей больше улавливать пищи.
Коралловые полипы чувствительны к загрязнению водоемов. Так снижение кислорода в воде приводит к их гибели.
Жизнедеятельность кораллов
Каждая веточка коралла представляет собой скопление мелких полипов, называемое колонией. Каждый такой организм образует вокруг себя известковую оболочку, служащую ему защитой. Когда происходит рождение нового полипа, он прикрепляется к поверхности предыдущего и начинает формировать новую оболочку. Так происходит постепенный рост коралла, который при благоприятных условиях составляет примерно 1 см в год. Большие скопления таких морских организмов образуют коралловые рифы.
Класс Коралловые полипы включает в себя следующие организмы:
1. Имеющие известковый скелет. Именно они принимают участие в процессе формирования рифов.
2. Обладающие белковым скелетом. К ним относятся черные кораллы и горгонарии.
3. Лишенные любого твердого скелета (актинии).
Специалисты выделяют около 6 тысяч различных видов коралловых полипов. Название Anthozoa в переводе с латыни означает «животное-цветок». Коралловые полипы имеют очень живописный вид. Они отличаются многообразием оттенков. Их подвижные щупальца напоминают лепестки цветов. Самые крупные одиночные полипы вырастают до 1 м в высоту. Нередко их диаметр составляет около 50-60 см.
Ареал обитания
Многочисленные представители коралловых полипов населяют практически все воды мирового океана. Но при этом большая их часть сосредоточена в теплых тропических морях. Они прекрасно развиваются при температуре не ниже 20 °C. Коралловые полипы живут на глубинах до 20 м. Это обусловлено тем, что в этой толще воды обитает планктон и мелкие животные, которыми эти организмы питаются.
Способ питания
Коралловые полипы, как правило, в дневное время сжимаются, а с наступлением темноты вытягивают свои щупальца, которыми ловят проплывающую мимо них добычу. Мелкие полипы питаются планктоном, а большие способны переваривать некрупных животных. Чаще всего рыбу и креветок потребляют одиночные крупные полипы. Среди этого класса организмов есть и такие представители, которые существуют благодаря симбиозу с одноклеточными водорослями (автотрофными простейшими).
Строение
Коралловые полипы, строение которых несколько отличается в зависимости от их вида, обладают мускульными клетками. Они образуют поперечные и продольные мышцы организма. У полипов есть нервная система, которая представляет собой густое сплетение в области ротового диска этих организмов. Их скелет может быть внутренним, сформированным в мезоглее, или наружным, который образован эктодермой. Чаще всего полип занимает чашевидное углубление на коралле, которое заметно выделяется на его поверхности. Как правило, форма полипов столбчатая. На их вершине часто размещен своеобразный диск, от которого отходят щупальца этого организма. Полипы закреплены неподвижно на общем для колонии скелете. Все они связаны между собой живой мембраной, покрывающей весь скелет коралла. У некоторых видов все полипы соединены между собой трубками, пронизывающими известняк.
Скелет кораллового полипа секретируется наружным эпителием. Больше всего его выделяет основание (подошва) этого морского "сооружения". Благодаря этому процессу живые особи развиваются на поверхности коралла, а сам он непрерывно растет. Большинство восьмилучевых коралловых полипов имеет слабо развитый скелет. Его заменяет так называемый гидроскелет, который существует благодаря наполнению гастральной полости водой.
Стенка тела полипа состоит из эктодермы (наружного слоя) и энтодермы (внутреннего слоя). Между ними имеется слой бесструктурной мезоглеи. В эктодерме находятся стрекательные клетки, называемые книдобластами. Строение разных видов коралловых полипов может немного отличаться. Например, актинии имеют форму цилиндра. Его высота составляет 4-5 см, а толщина - 2-3 см. Этот цилиндр состоит из ствола (колонны), нижней (ножки) и верхней части. Актинию венчает диск, на котором расположен рот (перистома), а в его центре находится продолговатая щель.
Вокруг него находятся расположенные группами щупальца. Они образуют несколько кругов. Первый и второй имеют 6, третий - 12, четвертый – 24, пятый – 48 щупалец. После 1 и 2 каждый последующий круг имеет их в 2 раза больше предыдущего. Актинии могут принимать самые разные формы (цветка, помидора, папоротника). Глотка ведет в гастральную полость, разделенную радиальными перегородками, называемыми септами. Они представляют собой боковые складки энтодермы, состоящие их двух слоев. Между ними находится мезоглея с мускульными клетками.
Септы образуют желудок полипа. Сверху они свободным краем прирастают к его глотке. Края септ гофрированы, они утолщены и усажены пищеварительными и стрекательными клетками. Их называют мезентериальными нитями, а их свободные концы – аконциями. Переваривание пищи полипом осуществляется с помощью выделяемых им ферментов.
Размножение
Размножение коралловых полипов осуществляется особым образом. Их число постоянно увеличивается благодаря бесполому размножению, называемому почкованием. Некоторые виды полипов размножаются половым путем. Многие виды этих организмов раздельнополые. Сперматозоиды мужских особей через разрывы в стенках гонад проникают в гастральную полость и выходят наружу. Затем они попадают в ротовую полость женской особи. Далее происходит оплодотворение яйцеклеток, и они развиваются некоторое время в мезоглее септ.
В процессе эмбрионального развития получаются крохотные личинки, которые свободно плавают в воде. Со временем они оседают на дне и становятся основоположниками новых колоний или одиночных особей полипов.
Кораллы как рифообразователи
Огромное количество морских полипов участвует в образовании рифов. Кораллами чаще всего называют скелетные остатки колоний полипов, которые остались после гибели множества данных мелких организмов. Их отмирание часто провоцируется увеличением содержания органических веществ в воде и донных осадках. Катализатором этого процесса являются микробы. Среда, богатая органикой, является отличным местом для активного развития патогенных микроорганизмов, в результате жизнедеятельности которых снижается кислотность воды и содержание в ней кислорода. Такой «коктейль» оказывает губительное воздействие на одиночные и колониальные коралловые полипы.
Подклассы полипов
Специалисты различают 2 подкласса полипов, в которые входят разные отряды этих морских организмов:
1. Восьмилучевые (Octocorallia), к которым относятся мягкие (Alcyonaria) и роговые (Gorgonaria) кораллы. Также к ним относятся морские перья (Pennatularia), столониферы (Stolonifera), синий полип Helioporacea. Они имеют восемь мезентерий, внутренний спикульный скелет и перистые щупальца.
2. Шестилучевые (Hexacorallia), среди которых выделяют Corallimorpharia, актинии (Actiniaria), цериантарии (Ceriantharia), зоантарии (Zoanthidea), мадрепоровые (Scleractinia) и черные кораллы (Antipatharia).
Применение в быту
Некоторые коралловые полипы успешно выращиваются аквариумистами в искусственных условиях. Известковый скелет некоторых видов этих морских организмов используют для изготовления ювелирных изделий. В некоторых странах, в которых еще не запрещена добыча коралловых полипов, их остатки используют для строительства домов и других сооружений. Также их применяют в качестве декора с домах и в садах.
В чем разница между кораллами и коралловыми полипами?
Коралловые полипы — живые организмы. Это морские колониальные или одиночные беспозвоночные, обитающие на дне теплых тропических вод. Они относятся к типу Стрекающих, для которых характерно наличие стрекательных клеток, используемых для охоты. Большинство полипов имеют твердый известковый скелет. Именно этот скелет, оставшийся после смерти колонии коралловых полипов, называют просто кораллом. В этом и заключается разница. Но часто под словом «коралл» понимают и живых беспозвоночных, и их скелет, а иногда даже искусственные украшения, сделанные из кораллов особенно красивого цвета.
Кораллы встречаются только в соленой морской воде. Пресная вода для них губительна. Так же они быстро погибают на воздухе, но существуют некоторые виды кораллов, живущих в своеобразной «раковине», напоминающей раковину моллюсков. Во время отлива в ней остается морская вода, которая поддерживает жизнь полипа до возращения прилива.
Дом для кораллов — теплые субтропические и тропические воды с хорошей освещенностью и температурой воды +20°C. Большая часть всех видов обитает на глубине до 50 м. Только крупные одиночные виды способны жить на глубинах, куда не проникает солнечный свет.
Коралловый риф. Кораллы и коралловые полипы.
Виды и классификации
Коралловые полипы разделены на 2 больших подкласса: шестилучевые и восьмилучевые.
Шестилучевые коралловые полипы (Hexacorallia) — морские одиночные или колониальные организмы с количеством щупалец кратным 6. Редко встречаются полипы с другой кратностью щупалец (5, 8 или 10). Всего насчитывается 4 300 видов шестилучевых коралловых полипов. Наиболее известные представители этого подкласса — актинии. Они не имеют твердого скелета и не участвуют в рифообразовании. Актинии приспособились выживать на рифе вступая в симбиоз с другими морскими животными.
Рыбы-клоуны обитают в зарослях щупалец актиний. Причем каждая рыба остается с выбранной актинией на всю жизнь. Рыбы-клоуны покрыты специальной слизью, которая делает их невосприимчивыми к яду актиний. Точнее стрекательные клетки полипов не срабатывают при соприкосновении со скользкой кожей рыбы. Таким образом, актиния защищает рыбу-клоуна от хищников, а та взамен периодически вычищает её от паразитов.
Коралловый риф. Кораллы и коралловые полипы.
Другим примером взаимовыгодного сожительства служит пара актинии с раком-отшельником. Полип поселяется на раковине рака и благодаря ему путешествует по морскому дну. В обмен на это рак-отшельник получает активную защиту от многочисленных врагов.
Самым многочисленным отрядом шестилучевых коралловых полипов являются мадрепоровые или каменистые кораллы (Scleractinia). В настоящее время описано 3 600 видов. Для них характерно наличие известкового скелета. Именно эти кораллы являются основным рифообразователем. Одиночные каменистые кораллы могут достигать размера 50 см. в диаметре и обитать на огромных глубинах до 6 км. Но большинство представителей этого отряда — мелкие (до 5 мм.) полипы. Они организуют огромную колонию, состоящую из сотни тысяч полипов и достигающую веса в несколько тонн.
Восьмилучевые коралловые полипы (Octocorallia) — подкласс коралловых полипов, у которых присутствует венчик, состоящий из восьми щупалец. Это наиболее старый вид, ископаемые останки которого находили в залежах, возраст которых оценивается в 145 млн. лет. Предположительно все они произошли от одного общего предка. Это очень мелкие полипы — их размер обычно не превышает 1 см.
Большинство восьмилучевых коралловых полипов имеют твердый известковый скелет. Участвуют в рифообразовании.
Коралловый риф. Кораллы и коралловые полипы.
Симбиоз актинии и рак-отшельника
Особо отметим классический пример симбиоза (греч. symbiosis - совместная жизнь) - тесного сожительства двух и более видов, которое (как правило) стало полезным и необходимым для каждого партнера.
Симбиоз возникает между актинией и раком-отшельником. Одинокий рак-отшельник, найдя актинию, начинает ее поглаживать. Удивительно, но в ответ на это актиния не жалит рака - такой механизм выработался эволюционно за тысячи лет. Вместо этого актиния открепляется от камня (субстрата) и переселяется к раку на его раковину.
Рак отшельник поедает мелких животных, парализованных стрекательными клетками актинии. В то же время, актиния находится постоянно в движении, благодаря чему ей значительно чаще встречается добыча. Она также выполняет по отношению к раку защитную функцию.
Коралловые рифы и рифообразование
Кораллы участвуют в процессе рифообразования. Рифообразование — процесс формирования коралловых рифов на основе известковых останков колониальных коралловых полипов, а так же некоторых водорослей, способных извлекать известь из морской воды. Коралловые рифы образуются на мелководье на глубине до 50 м., в чистой и теплой воде (+20°C).
Большинство всех современных коралловых рифов начали формироваться 10 млн. лет назад, после последнего ледникового периода. Таяние льдов привело к подъему уровня моря и затоплению прибрежной зоны континентов и островов. Одновременно с этим, увеличение температуры мирового океана создало благоприятные условия для размножения коралловых полипов, которые заполнили континентальный шельф и стали расти вверх, достигнув поверхности. Так же они заполнили воды вокруг атоллов и тропических островов, в основном вулканического происхождения.
Знаменитый английский натуралист и путешественник Чарльз Дарвин в своем научном труде «Строение и распределение коралловых рифов» объяснил процессы формирования рифа на примере вулканического острова. По его теории процессы следующие:
- Извержение вулкана. На этом этапе из воды «вырастает» остров с крутыми склонами.
- «Оседание» острова. По мере «взросления» острова он оседает на дно под действием собственной тяжести. Сам остров становится ниже, а подводная область вокруг него мельчает — она заполняется горными породами. Такую прибрежную мелководную зону называют «окаймляющем рифом». На этом этапе у острова могут сформироваться лагуны.
- Окаймляющий риф заселяется коралловыми полипами, которые со временем преобразуют риф в коралловый — он состоит из известковых останков многочисленных колоний. Коралловый риф достигает поверхности воды, а сам остров продолжает оседать на дно.
- Остров полностью скрывается под водой. Коралловый риф выступает над водой на несколько метров. Он может быть покрыт песком, оставшимся от оседания острова. Центральная часть полностью исчезает, оставляя после себя неглубокую лагуну. Такой барьерный риф с центральной лагуной называется атоллом.
Коралловый риф. Кораллы и коралловые полипы.
Коралловые рифы занимают менее 0,1% всей площади мирового океана, но являются домом для четверти всех морских видов животных.
В настоящее время почти половина (около 45%) всех коралловых рифов находится в Тихом океане в Азиатском регионе. Это воды Филиппин, Индонезии, Тайланда, и других стран. В оставшейся части Тихого океана находится 18% рифов. В Индийском — 17%. В Атлантическом — 14%. Самое богатое кораллами море — Красное море (почти 6% от общего количества).
Самый крупный коралловый риф — Большой Барьерный Риф находится в Коралловом море в Тихом океане у северо-восточного побережья Австралии. Он протянулся на 2 500 км. и занимает площадь почти 400 км². Это самый крупный природный объект на Земле, сформированный живыми организмами. Его размеры так велики, что он виден даже из космоса.
По современным оценкам площадь коралловых рифов составляет 284 тыс. км². Еще в 1980 г. эта цифра была значительно большее — около 600 тыс. км². Если эта тенденция не изменится, то через 15-20 лет некоторые коралловые рифы полностью исчезнут.
Образ жизни
Большинство коралловых полипов населяет тёплые тропические моря, где температура воды не опускается ниже +20 °C, и на глубинах не более 20 метров, в условиях обильного планктона, которым они питаются. Обычно днём полипы сжимаются, а ночью вытягиваются и расправляют щупальца, с помощью которых ловят различных мелких животных. Крупные одиночные полипы способны ловить и сравнительно крупных животных: рыбу, креветок. Часть видов коралловых полипов живут за счёт симбиоза с одноклеточными водорослями, которые живут у них в мезоглее.
Подкласс Восьмилучевые кораллы (Octocorallia)
У восьмилучевых кораллов восемь щупалец, восемь перегородок в гастральной полости, внутренний скелет. Этот подкласс подразделяется на отряды: 1) Альционарии (Alcyonaria), 2) Роговые кораллы (Gorgonacea) и др.
Большая часть альционарий – мягкие кораллы, не имеющие выраженного скелета . Развитым известковым скелетом обладают только некоторые тубипоры. В мезоглее этих кораллов образуются трубочки, которые спаиваются друг с другом поперечными пластинками. Скелет по форме отдаленно напоминает орга´н , поэтому у тубипор есть еще одно название – органчики. Органчики участвуют в процессе образования рифов.
Роговые кораллы, или горгонарии обладают внутренним роговым скелетом. К этому отряду относится красный, или благородный коралл (Corallium rubrum), являющийся объектом промысла . Из скелетов красного коралла изготавливают ювелирные изделия.
Подкласс Шестилучевые кораллы (Hexacorallia)
У шестилучевых кораллов множество щупалец, число которых кратно шести. Гастральная полость разделена сложной системой перегородок, число которых также кратно шести. У большей части представителей имеется наружный известковый скелет, имеются группы, лишенные скелета.
К подклассу Шестилучевые кораллы относятся отряды: 1) Актинии, 2) Мадрепоровые кораллы и др.
Актинии – крупные одиночные полипы, лишенные скелета. Имеют самую разнообразную окраску, часто яркую, за что их называют морскими анемонами (рис. 3, 4). Могут медленно перемещаться на мускулистой подошве. Некоторые виды актиний вступают в симбиоз с раками-отшельниками. Рак-отшельник служит для актинии средством передвижения, а актиния своими щупальцами со стрекательными клетками защищает рака от врагов.
Мадрепоровые кораллы – как одиночные, так и колониальные полипы, для которых характерно наличие мощного известкового скелета. На больших глубинах (до 6000 м) обитают обычно мелкие одиночные формы, у берегов встречаются крупные полипы, а также ветвистые колонии (высотой до 1 м), образующие заросли – коралловые банки. Представители этого отряда – основные рифообразователи. К ним относятся мозговики , грибовидные кораллы и др.
Коралловые рифы – образуются вследствие жизнедеятельности коралловых полипов, имеющих известковый скелет. В состав рифа входят главным образом мадрепоровые кораллы, частично – некоторые шестилучевые кораллы и другие животные, обладающие скелетом (моллюски, губки, мшанки).
Рифообразующие кораллы обитают только в тропических областях Мирового океана, так как нуждаются в высокой и постоянной температуре воды, чувствительны косвещенности, солености воды и ее насыщенности кислородом. Зависимость распределения от освещенности обусловлена симбиозом коралловых полипов с одноклеточными водорослями (зооксантеллами).
Рифы бывают трех типов: береговые, барьерные и атоллы. Атолл – коралловый остров кольцевидной формы. Согласно гипотезе Ч. Дарвина, исходным типом является береговой риф. Барьерные рифы и атоллы образуются в результате постепенного опускания суши .
► Описание других классов типа Кишечнополостные:
Коралловый риф
Коралловый риф представляет собой известковую геологическую структуру, образованную колониальными коралловыми полипами и некоторыми видами водорослей, вырабатывающих известь - карбонат кальция. С течением времени отдельные коралловые полипы отмирают, но их скелет остается - за счет этого риф разрастается и расширяется.
Коралловые рифы являются своеобразным механизмом адаптации: для прикрепления ко дну в противодействие морским волнам, с целью защиты от хищников.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Жизненный цикл и размножение
Кораллы размножаются почкованием и половым путём. Полипы, как правило, раздельнополые. Сперматозоиды через разрывы стенки гонад выходят в гастральную полость, а затем наружу и проникают через рот в полость женской особи. Оплодотворённые яйцеклетки некоторое время развиваются в мезоглее септ. Обычно в ходе эмбрионального развития образуются миниатюрные свободноплавающие личинки — планулы, через некоторое время оседающие на дно и дающие начало новым особям или колониям. У многих коралловых полипов развитие протекает без метаморфоза и личинка не образуется.
Гибель кораллов
В серии экспериментов, проведенных на кораллах Большого Барьерного рифа, был выявлен триггерный механизм, запускающий гибель кораллов. Их отмирание начинается при увеличении содержания органики в воде и в осадке, а посредником этих процессов являются микробы. Богатая органикой среда служит хорошей базой для бурного роста микробов, в результате снижаются содержание кислорода и рН среды. Это сочетание смертельно для кораллов. Ускорение сульфатредукции, использующей в качестве субстрата мёртвые ткани, только ускоряет гибель кораллов .