|
Добро
пожаловать
Обои для рабочего стола с кораллами
Скринсейверы с кораллами
Справки и поддержка: CoralBeach@narod.ru
|
|
КОРАЛЛОВЫЕ ПЛАТФОРМЫ НА МЕЛКОВОДЬЯХ
Во время прилива на небольшой лодке можно проплыть над
верхней частью почти любого кораллового рифа в мире. Каждый день в течение
нескольких часов вода бывает настолько высока, что винт вашей лодки не заденет
о кораллы. Однако по мере спада воды обнажаются острые и твердые кораллы, а во
время сильных отливов риф осыхает и высоко поднимается над водой. Рифовые
платформы атоллов, верхушки всех одиночных рифов на континентальном шельфе, а
также верхушки каждого берегового рифа находятся примерно на высоте среднего
уровня воды при отливе.
Нетрудно понять, почему все живые рифы обязательно имеют
такую верхнюю границу. Все дело и том, что сами организмы и процессы их
жизнедеятельности являются типично морскими и не могут соответственно расти или
протекать вне воды. Отдельные части многих рифов выступают над водой, но, как
мы уже видели, это либо остатки древней рифовой породы, еще не размытые до
уровня моря, или груды песка и обломочного материала, нагроможденные волнами. В
любом случае они уже не являются живыми в том смысле, который мы придаем здесь
этому слову.
На многих рифах большую часть площади занимает плоская плат—
форма, лежащая на уровне нижней границы максимальных
отливов. На береговых рифах она начинается прямо от суши и тянется в сторону
моря, до границы со склоном рифа, который резко уходит вниз. Особенно обширные
платформы имеют одиночные рифы, поднимающиеся на мелководье, и атоллы, со
стороны моря окруженные крупными глубинами. (Песчаные лагуны внутри атоллов
могут занимать площади значительно большие, чем рифовые платформы, однако
платформы — самые обширные пространства твердой поверхности рифа.) Рифовая
платформа с растущими на ней колониями кораллов наиболее доступна любому
наблюдателю — при отливе на нее можно легко попасть с берега или с острова, от
которых она простирается. Не так давно, когда еще лишь очень немногим удавалось
видеть и изучать лежащие на больших глубинах и наиболее богатые живыми
организмами склоны рифа, почти все исследования коралловых рифов ограничивались
рифовой платформой. Поэтому многие часто называли рифом рифовую платформу; и,
если вам доведется читать старые статьи о рифах, имейте в виду, что — создатель
нередко говорит лишь о той части рифа, которую мы сейчас называем рифовой
платформой и которая является всего лишь одним из присущих элементов
значительно более сложной постройки. При взгляде на риф сверху мы убеждаемся в
том, что очень часто это действительно наиболее значительная по площади часть
рифа. И моряки совершенно правы, подразумевая под рифом только рифовую
платформу, так как именно она лежит на глубине, опасной для судоходства.
Однако, с точки зрения богатства жизни на рифе, это — беднейшая его часть с
наименьшим количеством видов, а многие рифовые платформы и вообще почти
безжизненны.
На коралловом рифе вы встретите большее число форм жизни,
чем где-либо еще в океане. Мадрепоровые кораллы, губка в форме вазы и колония
гидроидов извлекают важные им неорганические соединения и питательные
вещества из морской воды. Вода, омывающая риф, небогата органикой, и те
питательные вещества, которые находятся в связанном состоянии н тканях
животных, образуют в пределах биоценоза практически замкнутый круговорот,
который действует быстро и эффективно.
Часть барьерного рифа. Эта постройка удалена от края
континентального шельфа Австралии на 100 километров. Между сушей и рифом глубина не более 100–200 метров, но за мористой кромкой рифа дно
круто обрывается до глубины в несколько тысяч метров.
Коралловые атоллы, эти кольца из рифов и расположенных на
них островов, встречаются главным образом в открытом океане. Их лагуны
сравнительно мелководны, хотя глубина океана с мористой стороны атолла может
достигать нескольких километров. Этот атолл настолько мал, что видны острова,
лежащие на противоположной стороне лагуны.
Хищная морская звезда питается некрупными животными, такими,
как некоторые мелкие виды моллюсков, заглатывая их целиком. В отличие от
большинства морских ежей, являющихся растительноядными животными, большинство
морских звезд — хищники. Брюхоногий моллюск был найден в момент, когда он
поедал жемчужницу (справа). Будучи перевернутым,
животное втянулось в раковину, закрыв ее устье плотной
крышечкой. Полагают, что покрытая шипами раковина мурекса отпугивает хищников.
Рыба, известная у американцев под забавным названием
французский морской ангел обитающая на рифах Атлантики, питается разнообразными
мелкими животными.
Концентрация рыбы на рифе выше, чем в открытом океане,
поскольку риф предоставляет им и убежище, и корм. В свою очередь, рыбы служат
пищей для других видов животных и, таким образом, играют важную роль в
круговороте питательных веществ на рифе. На фотографии изображены рыбы из рода.
Рифовая платформа — это пространство, где живой растущий
коралловый риф срезается и формируется поверхностью раздела океан — атмосфера,
и поэтому платформа представляет интерес главным образом в геологическом
отношении. Это интересная пограничная зона, где можно встретить многие виды,
обычно обитающие на больших глубинах, и основное место обитания некоторых
других видов, приспособившихся к жизни н таких трудных условиях. Даже теперь,
когда появились акваланги, эта часть рифа все еще остается наиболее доступной.
Посещая рифы, мы можем провести здесь большую часть времени, и рифовая
платформа расскажет нам многое о структуре рифа в целом и об
его жизни.
Видимый и невидимый свет
Видимая часть солнечного спектра является источником жизни
кораллового рифа точно так же, как и всех других сообществ живых организмов,
снабжая их энергией, которая используется в процессе фотосинтеза. На уровне
моря в тропиках солнечный свет особенно интенсивен. С глубиной интенсивность
его уменьшается, но для рифовых платформ характерно то, что над ними находится
очень небольшой слой воды — один-два метра во время прилива и всего лишь
несколько сантиметров (а иногда и полное отсутствие воды) во время отлива. Сама
по себе видимая часть солнечного спектра не причиняет вреда обитателям рифовой
платформы. Однако энергия солнечных лучей здесь значительно превышает ту,
которая необходима растениям рифовой платформы для максимального фотосинтеза.
Тем не менее многие из них могут прекрасно существовать в таких условиях
благодаря выработанным у них специальным защитным механизмам, главным образом
биохимическим, которые предохраняют растения от неблагоприятного воздействия
избытка световой энергии.
Солнце излучает не только видимый свет. Нашему зрению
доступна лишь часть полного спектра лучей электромагнитного излучения солнца,
имеющего диапазон от рентгеновских лучей до радиоволн. Видимый свет — всего
лишь малая доля потока электромагнитных волн, который обрушивается на рифовую
платформу. Значительная его часть безвредна для живых организмов. Однако
существуют виды радиации, избыток той действует на организмы весьма
отрицательно, причем наиболее вредными оказываются длины волн, расположенные по
обе стороны видимой части спектра.
Такими являются ультрафиолетовые лучи — та часть спектра,
которую иногда называют черным светом. Наши глаза не могут видеть их (а вот
некоторые насекомые могут), но мы можем видеть результат их воздействия, когда
эти лучи, падая на многие материалы и химические вещества, заставляют их
светиться видимым светом. Показателем того, насколько вредным является этот тип
излучения, может служить тот факт, что он способен вызывать образование
злокачественных опухолей и что он используется для стерилизации воздуха в
помещениях лабораторий, где работают с микроорганизмами. Ультрафиолетовое
излучение оказывает ярко выраженное воздействие на виды, обитающие на рифовой
платформе. Многие виды морских животных оно убивает, а те виды, которые способны
жить на открытых солнечному свету мелководных участках, очевидно, выработали у
себя устойчивость к смертоносному действию ультрафиолетовых лучей при помощи
еще неизученных механизмов. Обитающие на рифовой платформе животные, такие,
к примеру, как многочисленные змеехвостки, предпочитают держаться в трещинах и
расщелинах. Возможно, это вызвано стремлением укрыться от ультрафиолетового
излучения. Однако прикрепленные ко дну виды не могут прятаться в расщелины в
дневное время, и, чтобы выжить, они должны быть как-то защищены от радиации. По
другую сторону видимой части спектра лежит инфракрасное излучение. Если длины
волн ультрафиолетового излучения меньше, чем длины волн видимой части спектра,
то инфракрасное излучение, напротив, имеет большие длины волн. Инфракрасное
излучение воспринимается нами как ощущение тепла. Тепловой нагрев и связанные с
ним явления, такие, как потеря влаги, высыхание, — это самые неблагоприятные
факторы, с которыми приходится иметь дело организмам, обитающим на рифовой
платформе.
Палящие лучи тропического солнца наиболее опасны во время
отлива. Во время прилива на рифовой платформе происходит интенсивный водообмен.
Волны из открытого океана, разбиваясь о кромку рифовой платформы, уносят с
собой воду, нагретую солнцем, оставляя взамен прохладную свежую морскую воду.
По мере отлива организмы на рифовой платформе покрывает все меньше воды и все
меньший ее объем перекатывается через эти организмы, так что температура воды
начинает повышаться. Во многих местах обмен воды может и совсем прекратиться, в
результате чего при отливе многие участки платформы, оставшись полностью
отрезанными от океана, оказываются покрытыми слоем воды толщиной лишь в
несколько сантиметров. Температура воды здесь резко повышается до 30–40°, а иногда
и выше.
Когда морские организмы начинают испытывать перегрев, они
должны потреблять больше кислорода, чтобы не погибнуть. Однако из физики
известно, что с повышением температуры растворимость газов в воде, в том числе
и кислорода, падает, и поэтому чем больше растет потребность обитающих на
платформе организмов в кислороде, тем ниже падает его содержание в воде, и вода
становится почти непригодной для дыхания. Кроме того, чем интенсивнее с ростом
температуры идет испарение воды, тем сильнее — до опасных для обитателей
рифовой платформы пределов — увеличивается ее соленость. И в конце концов живые
организмы оказываются в весьма тяжелом положении. Совместное действие всех
перечисленных факторов превращает рифовую платформу в место, мало подходящее
для жизни. На тех участках рифовой платформы, которые чуть-чуть возвышаются над
водой, то есть находятся на осушке, их обитателям приходится еще труднее. Во
время отлива в сизигий на осушке может оказаться значительная часть рифовой
платформы, но чаще такая опасность угрожает только приподнятым участкам рифовой
платформы — эти участки осыхают полностью. И если в результате неожиданных
изменений погоды уровень воды при отливе окажется чрезвычайно низким и
одновременно в зените будет стоять палящее солнце, то рифовая платформа, на
той в течение длительного периода медленно накапливались различные формы
жизни, может снова превратиться в мертвую зону, что периодически и происходит.
Частота таких катастроф, когда обитающие на рифовых платформах сообщества
погибают, зависит от климатических и приливных циклов.
Опасность может угрожать жизни и с другой стороны. На
обитателей рифов оказывает пагубное действие не только повышение солености
воды, вызванное испарением, но и ее понижение, вызванное разбавлением морской
воды. Сильный ливень во время отлива уменьшает соленость воды, и на каких-то
отдельных изолированных участках соленая вода может даже полностью превратиться
в пресную. Резкое изменение концентрации солей в воде приводит к столь же
резкому перепаду осмотического давления между тканями организмов обитателей
рифа и распресненной водой. При выравнивании давления живые ткани поглощают все
больше и больше воды. Под ее напором клетки не выдерживают и разрывеются, что
приводит к повреждению тканей. Поскольку сильные дожди — обычное явление во
многих тропических районах, они представляют собой серьезную угрозу для живых
организмов, обитающих на рифовых платформах.
Опасный период может продолжаться всего лишь несколько
часов. С подъемом воды во время прилива на рифе снова восстанавливаются
нормальные условия. Прохладная вода перекатывается через риф, принося с собой
нужное количество растворенного кислорода и восстанавливая именно тот уровень
содержания солей в воде, который необходим для морских организмов. Осохшие
участки снова погружаются под воду, и по мере того, как нагретая вода стекает с
рифовой платформы обратно в открытый океан, понижается и температура воды на
рифе. В это время на поверхности воды видны плавающие крупные хлопья слизи,
которую выделяли кораллы в неблагоприятный период.
Большое значение имеет чередование приливов и отливов.
Экстремальные ситуауии возникают не каждый день, и кораллы получают передышку
благодаря тому, что время прилива ежедневно сдвигается вперед примерно на полчаса.
Так, для значительной части лунного цикла малая вода при отливе не совпадает с
тем временем, когда солнце стоит высоко в небе и палит особенно сильно. Кроме
того, менее высокие квадратурные приливы чередуются с сильными сизигийными
приливами *, так что в течение почти всего лунного цикла уровень воды остается
настолько высоким, что все живые организмы на рифовой платформе оказываются в
достаточной степени покрытыми слоем воды. Даже в тех случаях, когда возникают
неблагоприятные условия, беду может предотвратить сильная облачность. И тем не
менее состав флоры и фауны рифовой платформы определяет именно наиболее низкий
уровень воды сизигийного отлива в жаркие ясные дни, так как в это время
обитатели рифовой платформы не защищены от невидимой солнечной радиации
достаточно мощным живительным притоком морской воды.
Адаптация к условиям обитания
Для выживания в таких условиях некоторые виды животных и
растений развили механизмы, помогающие сопротивляться перегреву, обезвоживанию
и перепаду осмотического давления, который вызывается как слишком высоким, так
и слишком низким содержанием солей в воде. Кроме того, эти виды должны уметь
переносить снижение уровня содержания кислорода на протяжении, по крайней мере,
двух-трех часов. Они должны также выносить быструю смену всех этих факторов с
крупным размахом амплитуды их колебаний, а приспособиться к такой смене часто
бывает значительно труднее, чем к какой-либо постоянной нагрузке.
Условия жизни на рифовых платформах чрезвычайно
разнообразны. к примеру, многие участки Большого Барьерного рифа имеют очень
мощный коралловый покров, тогда как на некоторых атоллах Индийского океана
обширные рифовые платформы почти не заселены и выглядят как безжизненные
известняковые плиты. Однако даже там, где на плоской поверхности рифа
встречается много живых организмов, разнообразие видов значительно меньше, чем
на таких участках, которые не страдают от экстремальных ситуаций. Здесь неплохо
живется некоторым кораллам, особенно тем их видам, колонии которых имеют форму
валунов или плоских корок. На тех участках рифовых платформ, куда не доходят
волны прибоя, часто преобладают столообразные колонии. Местами коралловый
известняк покрывают тонкие корки губок, а мягкие чашечки, которые видны тут и
там, являются губками. В расщелинах обитает много хрупких офиур, а на
каменистом дне или на плоских песчаных участках лежат, иногда полностью
зарывшись в песок, морские огурцы (голотурии). Довольно часто здесь встречаются
брюхоногие моллюски, особенно конусы и каури; большинство из них днем прячется
и появляется только ночью. Виды, приспособившиеся к этим условиям, имеют,
однако, и некоторые преимущества — они меньше страдают от конкурентов и
хищников.
Живые существа, с которыми мы встречаемся на рифовой
платформе,
относятся к двум разным группам — либо это организмы,
которые живут только или почти только здесь, либо это организмы, для которых
рифовая платформа — это лишь край их обычной зоны обитания, то есть граница их
биотопа. Первая группа менее многочисленна, но несколько гидов кораллов,
моллюсков и хрупких офиур встречаются главным образом здесь. Они хорошо
приспособлены к суровым условиям, которых не выдерживает большинство видов, и
поэтому не сталкиваются со столь сильной конкуренцией, как те виды, которые
живут немного глубже, в менее экстремальных и даже благоприятных условиях.
Обитатели рифовой платформы настолько приспособились к окружающей среде, что,
возможно, они не смогли бы выжить в тех местах, где обитает большинство других
видов.
К третьей группе животных, которых можно встретить на
рифовой платформе, относятся, так сказать, чужаки — это отдельные особи тех
видов животных, достаточно обширная область обитания которых включает в себя и
рифовую платформу, но которые чаще всего встречаются в других зонах, обычно на
больших глубинах. Отдельных представителей этой подгруппы можно увидеть наверху,
хотя здесь они редко столь же хорошо развиваются и достигают столь же крупных
размеров, как в более глубоководных зонах. Возможно, если тщательно обследовать
достаточное количество рифовых платформ, то в конце концов тут найдутся, за
немногими исключениями, несколько или даже много экземпляров почти всех
присущих для коралловых рифов видов, хотя они будут здесь лишь чужаками,
которые случайно оказались вне благоприятной для них зоны обитания.
Только на рифовых платформах колонии многих видов кораллов
создают образования, называемые микроатоллами. Как легко догадаться по самому
названию, они представляют собой небольшие кольца живых кораллов одной колонии,
которые образовали подобие атолла под действием сильных отливов. Микроатолл
начинается с обычной колонии, похожей на валун, или практически любой другой
формы. Когда разрастающаяся колония достигает определенного величины, ее верхняя
часть при отливе начинает выступать над уровнем воды и обнаженные полипы
гибнут, а особи, растущие по краям колонии, продолжают жить и развиваться.
Диаметр кольца становится все больше и больше, так как колония может расти
только в стороны, но не вверх. Кроме того, отмершая верхушка подвергается
эрозии, что еще усиливает сходство формы колонии с формой атолла. Многие виды,
способные существовать в условиях рифовой платформы, формируют микроатоллы.
Если колония, растущая таким образом, достигает крупных размеров — порядка
нескольких метров в диаметре, формы, которые о на постепенно приобретает,
становятся более сложными по мере роста. Часто правильные кольца микроатоллов,
которые образуют колонии небольших размеров, деформируются. В них появляются
изгибы и разрывы, в пределах старых контуров формируются новые дуги и кольца.
Самые крупные микроатоллы имеют диаметр в несколько метров — от одного края до
другого, но их высота всегда ограничена расстоянием между субстратом и отметкой
наиболее низкого уровня воды при отливе, общая же площадь поверхности, на той
есть живые полипы, редко бывает очень большой.
Было установлено, что подобную конфигурацию имеют даже
колонии кораллов ископаемых рифов, на основании чего мы можем получить
достоверные данные о соотношении уровня древнего моря и высоты ископаемого рифа;
по таким постройкам можно судить о том, как изменялся уровень Мирового океана
за последние несколько тысяч лет.
Зона интенсивного водообмена
По мере приближения к мористому краю рифовой платформы ее
поверхность, а также флора и фауна все более заметно изменяются. На рифах, в
районе которых море часто штормит, образуется валунная зона, где океан
нагромождает обломки колоний кораллов и даже целые куски рифа. Эта зона часто
значительно возвышается над остальной частью рифовой платформы, и во время отлива
она обнажается первой. Здесь нет живых кораллов и встречаются только совсем
неприхотливые организмы, обитающие в трещинах и расщелинах.
Еще ближе к мористому краю рифа на обнаженной поверхности
рифовой платформы узкой полосой тянется углубление, то называется рвом,
или загребневым каналом. Здесь водообмен более интенсивный, чем в других частях
рифовой платформы, так как загребневый канал находится ближе к зоне прибоя.
Сюда раньше, чем на какой-либо участок, поступает вода, набегающая на рифовую
платформу, и поэтому здесь можно встретить больше видов мадрепоровых кораллов,
губок и водорослей. Однако здесь уже действуют свои, совсем иные, чем в
валунной зоне, факторы, от которых зависит, какие именно виды и в каком
количестве способны обитать в этих условиях. Негативное воздействие осыхания и
перегрева здесь несколько ослаблено благодаря тому, что сюда постоянно
накатываются волны. Однако, с другой стороны, волны, омывающие эту зону водой
более интенсивно, чем другие участки, в свою очередь сами оказывают на нее
более сильное воздействие. В этой зоне можно встретить колонии только тех видов
мадрепоровых кораллов, которые хорошо выдерживают прямые удары волн прибоя,
постоянно перекатывающихся через них. А таких видов достаточно много, и, как ни
удивительно, среди них имеется несколько ветвистых. Здесь же обитают и многие
виды животных.
Однако загребневый канал — это еще не самая прибойная зона
на рифовой платформе. Яростнее всего волны атакуют участок, который находится
на самом краю рифовой платформы, — его называют гребнем рифа. Строение этой
зоны определяется силой прибоя, волны того постоянно обрушиваются на
гребень рифа. к примеру, на атоллах гребень выражен тем более ярко, чем мощнее
обрушивающиеся на него волны, поскольку как раз именно в таких случаях усиленно
растут известковые красные водоросли багрянки — они образуют настоящие розовые
валы, простирающиеся вдоль внешнего края платформы. Гребень такого типа часто
встречается на коралловых рифах как в Атлантике, так и в Индо-Пацифике. Однако во
многих районах постройки известковых багрянок слабо развиты или вовсе
отсутствуют даже там, где энергия волн, казалось бы, достаточно велика. Это
может быть связано с географическим положением рифа или с какими-то другими,
еще неизученными факторами, которые либо стимулируют, либо угнетают рост
багрянок. На спокойных, хорошо защищенных от волн участках рифа гребни вообще
отсутствуют. В этом случае за валунной зоной вместо рифового гребня по краю
платформы узкой полосой тянется плоский участок — ширина его составляет всего
несколько метров — который и переходит в рифовый склон, уходящий в глубину. На
еще более защищенных от волн рифовых платформах может отсутствовать и валунная
зона.
На лагунной стороне рифовой платформы атолла или, к примеру,
на некоторых береговых рифах переход от платформы к склону рифа может быть
менее резким — в виде пологого участка, крутизна того увеличивается очень
постепенно. В таких случаях медленно возрастают и плотность кораллового
покрова, и классовое разнообразие других обитателей рифа. Если при этом волны
редко достигают разрушительной силы, то на поверхности рифа в изобилии
представлены колонии хрупких ветвистых видов — они сидят так близко друг к
другу, что между ними невозможно найти хотя бы маленький свободный участок
породы.
Как уже говорилось, на большинстве коралловых рифов
отчетливо видны с воздуха только рифовая платформа — часто на ней располагаются
острова — и светлые пятна кораллового песка, уходящие в глубину с подветренной
стороны. Более крутые склоны рифа за пределами платформы лишь слегка обозначены
в виде узкой зеленой полосы между светлой поверхностью рифа и синевой
глубоководья. В сравнительно мелководной лагуне, лежащей за рифовой платформой,
можно видеть многочисленные, почти округлые участки, которые представляют собой
верхушки коралловых холмов различных размеров — иногда их называют буграми. Эти
верхушки являются миниатюрными подобиями более крупных платформ, и сообщества
организмов, обитающие на них, так же страдают от ультрафиолетового и инфракрасного
спектра солнечного излучения, как и на обычной рифовой платформе. Однако,
находясь в укрытых лагунах, они достаточно хорошо защищены от штормов, которые
обрушиваются на мористую сторону рифа, и поэтому здесь, как правило,
преобладают более хрупкие ветвистые кораллы. Все они поднимаются со дна лагуны
к поверхности в основном до отметки отлива, где поверхность раздела океан — атмосфера
не дает расти кораллам вверх, но не препятствует их росту в стороны.
С борта самолета рифовые платформы четко выделяются на фоне
моря. Однако, несмотря на огромные размеры, из-за неблагоприятных условий на
поверхности платформ могут обитать далеко не все виды мадрепоровых кораллов и
других живых организмов, присущих для кораллового рифа. За пределами же
платформы на склонах рифа мы встречаем большое разнообразие форм жизни. И все
же длительные наблюдения над рифовым биоценозом можно проводить именно на рифовой
платформе,
поскольку она доступнее всего. Как и остальные части рифа и
сообщества организмов, обитающие на нем, платформы постоянно изменяются — кое-где
они нарастают с мористой стороны, а кое-где со стороны берега или лагуны
разрушаются. Однако заметить эти изменения трудно, так как происходят они
медленно и масштабы их невелики. Рифовая платформа производит сильное
впечатление на наблюдателя, пробуждая в нем интерес к дальнейшим исследованиям.
.
  
|
