Причины гибели коралловых рифов

Перейти в оглавление раздела:Коралловые рифы

Причины гибели коралловых рифов

В некоторых районах мирового океана отмечено вымирание коралловых рифов. В чем же причина вымирания современных кораллов? По этому поводу существует несколько версий.

В настоящее время роль основных рифостроителей выполняют мадрепоровые кораллы. Они представляют собой сложно устроенную и слажено функционирующую симбиотическую систему, которая состоит из колониальных кишечнополостных и одноклеточных фотосинтезирующих водорослей-зооксантелл. Водоросли зооксантеллы, изначально попадают в тело в колониальных кишечнополостных из внешней среды, а затем заселяют практически все мягкие ткани полипов.

В процессе жизнедеятельности они благодаря фотосинтезу кормят не только себя сами, но также снабжают сахарами своего хозяина. Кроме того, зооксантеллы помогают кораллам извлекать из окружающей их воды карбонат кальция, который полипы используют для построения своего минерализованного скелета. В свою очередь, водоросли от коралловых полипов получают не только защиту в виде предоставляемого им убежища, но и некоторые необходимые минеральные вещества. При этом в ходе совместной эволюции (коэволюции) некоторые виды коралловых полипов стали полностью зависимыми от водорослей, в результате чего полностью утратили способность самостоятельно питаться, утратив при этом даже щупальца. В результате такого симбиоза зооксантелл и полипов, колонии кораллов выделяют в воду гораздо больше кислорода, чем его потребляют.

Но не так давно, лет пятнадцать назад были обнаружены колонии полипов, которые полностью лишились своих водорослей-симбионтов. Дальнейшие исследования показали, что водоросли в них погибли, а новые в тканях кораллов так и не поселились. И если кораллы, функционирующие как симбиотические системы, обычно окрашены в зеленые, красные, пурпурные, желтые или синие цвета из-за пигментов, содержащихся в водорослях, то кораллы лишенные водорослей, в первую очередь обесцвечиваются. Такая колония кораллов, лишенная зооксантелл, является живой системой, но весьма ослабленной и уязвимой. Такие колонии подвергаются атаке болезнетворных организмов в первую очередь.

И как результат, в последнее десятилетие у таких кораллов было зарегистрировано 11 видов заболеваний, которые до этого у них никогда не регистрировались, а возбудители болезни известны только для четырех из них. В одном из случаев возбудителем были бактерии, в другом — сине-зеленые водоросли, в третьем — вирусы. При этом количество колоний, пораженных этими заболеваниями растет катастрофически. Специальными исследованиями, проведенными во Флориде, было констатировано их увеличение за последнее десятилетие более чем в 4 раза!

Интересен и такой факт, что некоторые мягкие кораллы (морские веера-горгонарии и др.), поражаются в основном грибком-аспергиллом, который по природе является наземным организмом, но сделав эволюционный шаг и ушел в воду, поселившись на горгонариях. Для мягких кораллов это не проходит бесследно, так как их тела подвергаются механическому разрушению. В результате пораженные грибком участки колоний утрачивают гибкость, становятся ломкими и крошатся. А так как горгонарии живут на течении, а нередко и сильном, где ставят ловчую сеть своего веера поперек потока, несущего пищу, то давлению движущейся воды им не устоять. Пораженные аспергиллом участки ломаются, чем нарушается механическая целостность всей конструкции и еще живая колония постепенно разваливается…

При изучении кораллов с жестким кальцинированным скелетом, покинутых зооксантеллами, было установлено, что небольшом понижении температуру воды, колонии вновь могут быть заселены водорослями. А все дело в том, что с одной стороны, подавляющее большинство этих нежных организмов не может жить в воде с температурой ниже 23—24°С, но с другой, при температуре воды около 28—30°С, они постепенно теряют симбионтов, а затем слабеют, инфицируются и постепенно погибают. При этом некоторые мелководные виды кораллов могут существовать и прекрасно себя чувствовать в еще более теплой воде, например, при 35°С), а вот зооксантеллы в таких условиях жить не могут...

Одна из самых популярных гипотез о современном массовом вымирании кораллов в наши дни зиждется на избытке в атмосфере углекислою газа антропогенного происхождения. Это привело к глобальному потеплению, причем самому быстрому за последние несколько сотен тысяч лет, а с другой – вызвало повышение кислотности воды. Первая причина объясняет феномен обесцвечивания кораллов из-за гибели водорослей, а вторая может вести к замедлению роста известкового скелета кораллов, который легче растворяется в более «кислой» воде.

Отмеченные глобальные факторы не дают однозначного ответа о причинах гибели кораллов, так как большие массивы обесцвеченных кораллов были недавно обнаружены на 30-метровой глубине в Индийском и Атлантическом океанах, а температура воды там не превышает 23°С. Нет здесь и резких колебаний температуры...

По другой версии, в результат хозяйственной деятельности человека за последние десятилетия в атмосфере количество высвобожденного свободного азота увеличилось в 2 раза. При этом содержание углекислою газа за это же время выросло только на одну треть. Высказана гипотеза, что перемещение огромного количества химически нейтрального азота из литосферы в атмосферу серьезно повлияло на кругооборот веществ в биосфере. Установлено, что повышенное содержание азота стимулирует бурный рост зеленых водорослей и в толще воды океана, и на дне. В результате этого зеленые водоросли активно заселяют различные объекты, обрастанию подвергается и поверхность кораллов, Зеленые водоросли поселяются в первую очередь на мертвых колониях, не позволяя оседать на них планулам - личинкам кораллов. Если планулам и удается закрепиться на свободном от водорослей месте, но они обычно все равно не могут нормально развиваться, так как за ночь водоросли изымают из окружающего слоя воды у субстрата, на который осели личинки, почти весь кислород, что буквально ведет к «удушению» молоди кораллов.

В водах Карибского моря до последнего времени были широко распространены и были довольно многочисленны морские ежи-диадемы (Diademo antillarum). Последние постоянно объедали с мертвых кораллов молодую водорослевую поросль, тем самым очищая субстрат для оседания планул. Но несколько лет назад диадемы в данном регионе почти полностью вымерли от какого-то вирусного заболевания, а в живых осталось не более 1% процента от численности прежней популяции. После исчезновения морских ежей, кораллы стали быстро покрываться водорослями, и возобновление карибских рифов практически приостановилось...