Hakai Magazine

Artykuł

Człowiek płynący do rafy koralowej jest jak jaskiniowiec wychodzący ze swojej jaskini do centrum Manhattanu. W jednej chwili przenosi się z dobrze znanego sobie miejsca w zupełnie inne. Rafy koralowe są dla ludzi głęboko dziwacznymi, psychodelicznymi miejscami, być może dlatego ludzie wydają prawie 10 miliardów dolarów rocznie na ich odwiedzanie. Na każdym kroku koralowce przeczą prostym kategoriom, których większość ludzi używa, by zrozumieć żywe istoty.

W grze 20 pytań wszystko mieści się w jednej z trzech kategorii: zwierzęcej, roślinnej lub mineralnej. Jednak przez wieki nikt nie wiedział, gdzie należy umieścić koralowce. Rzymski pisarz i przyrodnik Pliniusz określił, że nie są one ani rośliną, ani zwierzęciem, ale powinny być uważane za trzeci rodzaj żywej istoty. Szwedzki botanik i zoolog Carl Linnaeus zaklasyfikował je jako „lithophytes” (rośliny skalne). W końcu mikroskopy ujawniły prawdę: koralowce są zwierzętami, zbudowanymi z maleńkich, miękkich polipów, z których każdy ma okółek macek przypominający płatki. Jednak sugestia, że są roślinami, pozostała i dziś koralowce należą do trafnie nazwanej klasy Anthozoa, czyli „zwierząt kwiatowych”.”

Ale polipy przypominające kwiaty to tylko powierzchnia koralowca – jego żywa skóra. Stała masa pod spodem jest jego trwałym dziedzictwem. Każdy polip buduje maleńką podstawę z węglanu wapnia, która spaja go z kolonią, która w zależności od gatunku może mieć kształt mózgu, skupiska filarów, a nawet rozgałęzionego drzewa. Nowe polipy budują się na szczycie starych, powiększając kolonię i rafę. Przypomina to ludzkie miasto: koralowce budują skomplikowaną kamienną infrastrukturę, a następnie żyją w jej obrębie. Oczywiście „mineralna” nie powinna być całkowicie odrzucana.

Ta infrastruktura, z jej dekoracyjnymi, niemal kreskówkowymi kształtami i teksturami, może wydawać się nieożywiona i nieszkodliwa. Ale powierzchnie koralowców są tak naprawdę zoptymalizowane, aby ranić: polipy używają maleńkich komórek kłujących do chwytania pokarmu, takiego jak plankton, gdy dryfuje obok.

Nawet ich uderzające kolory mają nieoczekiwane źródło. Dla człowieka, gorący róż, żywy pomarańcz i jaskrawo żółte odcienie kojarzą się z czymś sztucznym, takim jak farba. Ale te kolory mają naturalne źródła: pigmenty fluorescencyjne używane przez polipa do kontrolowania ilości światła, które wpuszcza, oraz pigmenty fotosyntetyczne maleńkich jednokomórkowych alg żyjących symbiotycznie w tkankach polipów. Poprzez fotosyntezę, glony te (zwane zooxanthellae) przekształcają światło słoneczne w tlen i produkują składniki odżywcze, takie jak glukoza i aminokwasy dla polipa, który w zamian zapewnia glonom schronienie. Korale są więc zwierzętami, które zawierają „rośliny” (algi) i wydzielają kamień. Nic dziwnego, że zaklasyfikowanie koralowca jako zwierzęcia, warzywa lub minerału w grze 20 pytań może być trudne.

Korale mogą leżeć poza czystymi kategoriami, ale nie uniknęły spustoszenia, jakie przynieśliśmy ich środowisku. Lista ataków jest długa – zanieczyszczenie środowiska, fizyczne zniszczenia spowodowane połowami, a przede wszystkim zapowiadane dewastacje spowodowane globalnym ociepleniem. Nadmiernie ciepła woda stresuje koralowce i zooxanthellae opróżniają się, pozostawiając bielone szkielety koralowców nawiedzające dno oceanu, a oceany zubożają. World Wildlife Fund szacuje, że zdrowe rafy zapewniają 29,8 miliardów dolarów każdego roku w globalnym wpływie gospodarczym, takich jak różnorodność biologiczna, rybołówstwo i ochrona przed erozją wybrzeża. Inne szacunki dotyczące usług ekosystemów mówią o znacznie wyższej kwocie.

Wycena ekonomiczna pomaga uzasadnić i pobudzić ochronę przyrody, ale jest to również ograniczona struktura, która traktuje koralowce jako jedynie czynniki ludzkiego bogactwa i dobrobytu. Koralowce są czymś więcej niż dostarczycielami usług: przypominają, że świat jest znacznie większy niż my.

Ten fotoreportaż zgłębia piękno i biologię koralowców.

Korale dzielą gromadę Cnidaria z ukwiałami, wodorostami i meduzami, zwierzętami, które wykorzystują swoje charakterystyczne komórki kłujące, zwane knidocytami (cnid to po grecku pokrzywa), do zdobywania pożywienia i obrony. Knidocyty wystrzeliwują maleńkie, toksyczne, sprężynujące kolce (zwane nematocystami), gdy zostaną dotknięte, ogłuszając sprawcę przed pożarciem go. W zależności od wielkości polipa, toksyczności knidocytów i ich zdolności do przebijania, ofiary polipów sięgają od planktonu do małych ryb. Ten miękki koralowiec, powyżej, wysuwa swoje polipy, aby wyłowić zooplankton z wody.

Ludzie nie czują ukłuć większości gatunków koralowców, ponieważ ich nematocysty są zbyt małe, aby przebić ludzką skórę, ale te kolce mogą schwytać plankton, małe ryby, a nawet małe ośmiorniczki, jak pokazano tutaj, spożywane przez pomarańczowy koralowiec kielichowy, samotny gatunek, który nie buduje raf. Macki wciągają ofiarę do centralnego otworu gębowego polipa, który prowadzi do żołądka, gdzie pokarm jest trawiony i wchłaniany. Odpady są wydalane przez ten sam otwór.

Niektóre koralowce chowają swoje macki w ciągu dnia i wysuwają je tylko w nocy, aby uwięzić pokarm. Tutaj polipy spoczywają wewnątrz dolin korala mózgowego, rodzaju korala kamiennego. Gęsto upakowane polipy są połączone w obrębie koralowca, więc jeśli jeden polip dokona połowu, składniki odżywcze mogą być dzielone.

Korale przeszukują otoczenie w poszukiwaniu pożywienia, ale ich najważniejsze źródło pochodzi z wewnątrz – pożywienie tworzone przez symbiotyczne glony, zooxanthellae, żyjące w ich tkankach. Ich pigmenty chlorofilowe nadają zielonkawo-brązowy odcień, jak widać na przykładzie tego gatunku. Glony fotosyntetyzują i dostarczają koralowcom tlen, glukozę i białka. Jest to symbiotyczny związek, który działa na korzyść koralowca, ponieważ podczas gdy dla nas przejrzysta, tropikalna woda może wydawać się rajem, dla koralowca są to wody jałowe. W tropikach jest mało upwellingów, co tworzy czystą, ale bardzo ubogą w składniki odżywcze wodę.

Na wiele sposobów otwarty ocean jest jak wodna pustynia – ogromna, pusta przestrzeń, gdzie pożywienie jest rzadkie, a śmierć głodowa łatwa. W tej „Seaharze” rafy koralowe są oazami, które przyciągają rzesze stworzeń. Chodzi o pożywienie: rafy obiecują jego niezawodne dostawy, a dla ich mieszkańców ta rzeczywistość przeważa nad podwyższonym ryzykiem stania się z kolei pożywieniem. Rafy koralowe są tak popularne, że choć pokrywają zaledwie dwa procent dna oceanu, stanowią schronienie dla jednej czwartej wszystkich gatunków morskich. Trójkąt Koralowy w Indonezji jest jednym z najbardziej bioróżnorodnych miejsc na naszej planecie, z ponad 600 gatunkami koralowców budujących rafy, 2228 gatunkami ryb rafowych i sześcioma z siedmiu znanych gatunków żółwi morskich. Z tymi wszystkimi gatunkami morskimi, istnieje nieskończenie wiele rodzajów relacji. Niektórzy widzą w nich bufet, podczas gdy inni przeżywają dzięki bardziej złożonym interakcjom. Te maleńkie krewetki znalazły swoją niszę, dosłownie. W ciągu dnia ukrywają się przed drapieżnikami w pluszowych szczelinach koralowca bąbelkowego i wynurzają się, by żerować tylko w nocy.

Korale kamienne, które wydzielają minerały i tworzą twarde, sztywne szkielety, są kręgosłupem raf. Masywne przyrosty koralowców kamiennych tworzą rafy, które stanowią schronienie dla ryb i pochłaniają energię fal rozbijających się o płytkie wody, utrzymując dno morskie w nienaruszonym stanie. Korale rosną poprzez biomineralizację, proces, który rozpoczyna się, gdy młody polip koralowy wykorzystuje wodę morską do tworzenia kryształów węglanu wapnia. Wkrótce wokół podstawy polipa tworzy się maleńki kamienny kielich, wiążący go z rafą, jego stałym domem. W miarę jak nowe polipy wyrastają na miejscu martwych, tworzą własną warstwę minerałów, a kolonia rośnie. Koralowiec elkhorn o trafnej nazwie, powyżej, dominował na Karaibach do około 1980 roku, kiedy to choroby i wybielanie zdziesiątkowały je. Dziś koralowce są zagrożone, a czerwona lista Międzynarodowej Unii Ochrony Przyrody wymienia je jako krytycznie zagrożone.

Korale kamienne budujące dno morskie – takie jak koralowiec słupowy, koralowiec mózgowy lub koralowiec łosiowy – są koralowcami sześciopromiennymi, z sześcioma (lub wielokrotnością sześciu) polipami mackami, każdy otoczony twardym kubkiem. W przeciwieństwie do nich, oktokorale, z ośmioma mackami, nie mają twardego szkieletu zewnętrznego. Zamiast tego, te pióra morskie, wachlarze morskie i bicze morskie (pokazane tutaj) używają białka zwanego gorgoniną i osadów wapiennych, aby nadać pewną sztywność miękkim komórkom, które tworzą rozłożyste, wierzbowe kształty.

Wspaniałe kolory niektórych gatunków koralowców pochodzą z różnych pigmentów. Fotosyntetyczne pigmenty w zooxanthellae, takie jak chlorofil, absorbują i wykorzystują pewne długości fal światła i odbijają resztę. Inne fluorescencyjne i niefluorescencyjne pigmenty w koralowcach również absorbują i odbijają różne długości fal. Przez tysiąclecia ludzie zbierali czerwone koralowce, takie jak ten wachlarz morski z Morza Czerwonego, do wyrobu biżuterii lub dekoracji. (To prawdopodobnie dlatego ten szczególny odcień czerwono-pomarańczowy jest znany jako „koral”.) Te miękkie koralowce mają pigmenty w swoich spiculach, sztywnych strukturach w zewnętrznych komórkach, które nadają kształt gałęziom koralowców.

Nie wszystkie koralowce potrzebują zooxanthellae, aby się rozwijać. Niektóre rosną w głębszych wodach, gdzie nie ma wystarczającej ilości światła do fotosyntezy. Korale te przeżywają, chwytając zooplankton swoimi mackami i sieciami śluzu. Ten czarny koralowiec ma elastyczny szkielet zbudowany z białka, a nie z minerałów. Jego struktura wygląda jak drut kolczasty, z małymi polipami wyrastającymi z centralnej łodygi, czasami rozrastającymi się w bujny, krzaczasty kształt. Jest również długowieczny – jedna kolonia czarnego koralowca była datowana radiowęglowo na ponad 4000 lat.

Najbardziej dramatycznie kolorowe rafy obrzeżają tropikalne wybrzeża, ale niektóre delikatne koralowce żyją tak daleko na północ jak Arktyka. Kamienisty, zimnowodny gatunek Lophelia – dosłownie „kępka słońc” – żyje w głębokich, zimnych wodach, od Morza Północnego (gdzie oblepia nogi platform wiertniczych) po wybrzeża Norwegii i Islandii. Koral ten nie posiada zooxanthelli, dlatego większość z nich jest śnieżnobiała. Aby przetrwać, Lophelia rośnie w obszarach o wysokim prądzie, gdzie obfitość pożywienia dryfuje w zasięgu macki.

Większość koralowców ma tysiące polipów, ale nie samotnik – koralowiec grzybowy. Zamiast tego, jego pojedynczy polip może osiągnąć osiem lub dziewięć centymetrów średnicy. Tak duży polip ma pewne zmiany w podstawowym planie ciała: niektóre mają więcej niż jeden otwór gębowy, a wiele porusza się w poszukiwaniu pożywienia zamiast przyczepiać się do skał lub innych korali.

Podobnie jak ich formy i kolory, życie płciowe koralowców jest pełne różnorodności. Niektóre gatunki mają wyraźne męskie lub żeńskie polipy, podczas gdy inne są hermafrodytyczne lub mogą zmieniać płeć. Dla wielu koralowców z jednopłciowymi polipami, pewne niebiańskie wskazówki, takie jak pełnia księżyca, wyzwalają polipy do uwolnienia masywnych chmur spermy i jaj, które zalewają morza w jednym wielkim, dusznym, zalanym gametami free-for-all, jak pokazano powyżej. Zapłodnione jaja dryfują w wodzie i stają się polipami, kiedy osiadają na powierzchni i zaczynają rosnąć. Koralowce wylęgowe stosują inną strategię – zapładniają własne jaja. Inne gatunki rozmnażają się bezpłciowo, wypuszczając pąki nowych polipów, które rosną na szczycie swoich przodków lub dryfują, zanim wylądują na nowej powierzchni.

Zooksantelle nadają koralom ich kolor i mogą go zabrać, kiedy odchodzą. Koralowce wyrzucają swoje zooxanthellae, gdy są zestresowane, pozostawiając je wybielone i białe, jak te wypłukane koralowce powyżej. Korale nie są martwe, ale nie mogą otrzymać tlenu i ważnych składników odżywczych, które dostarczają symbiotyczne algi. Zanieczyszczenia, bardzo niskie pływy, a nawet niespodziewane impulsy zimnej wody mogą spowodować wybielenie rafy, ale zmiany klimatyczne są przyczyną ostatniego wybielania na dużą skalę. Na szczęście zooxanthellae pływające w otaczającej wodzie mogą ponownie zasiedlić koralowce, jeśli warunki się zmienią, a koralowce mogą się odbudować, jeśli wpływ nie jest zbyt silny lub długotrwały.