Но подобные условия характерны только для рифообразующих кораллов. Одиночные же формы могут встречаться и на шельфе среди рифов, и на континентальном склоне вплоть до абиссали. Нередко до сих пор слышишь удивленные вопросы от геологов и даже от биологов: «Неужели кораллы могут жить на глубинах до 6000 м?». Да, действительно, одиночные кораллы широко распространены на разных глубинах (от первых метров до 6 км) и на разных широтах (от экватора до Арктики и Антарктики) Мирового океана. Обособленно живущие кораллы могут обитать при разных температурах, причем для каждого вида характерен собственный температурный интервал. Одни из них предпочитают холод — от −1 до +5–6°C, другие, теплолюбивые, гибнут уже при температуре ниже +18–20°, третьим, видам-космополитам, свойственны широкие температурные границы. Это чрезвычайно важно для реконструкции палеоэкологических условий древних бассейнов в ходе палеонтологических и стратиграфических исследований. В современной литературе накопилось достаточно сведений о температурных предпочтениях глубоководных склерактиний (шестилучевых кораллов). Важно отметить, что глубокие воды отличаются не только низкими температурами, но и голодными, олиготрофными, условиями существования. Изучение особенностей строения скелетов одиночных кораллов на примере видов рода Flabellum позволяет определить относительное обилие пищи в окружающих водах. Эти материалы могут, безусловно, быть интересны палеоэкологам, как еще один инструмент для познания древних обстановок.
Склерактиниям свойственен «множественный способ питания», иными словами, они потребляют все виды пищи, кроме растительной. Это и позволяет им обитать в разных обстановках. Было доказано, что основное препятствие к заселению больших глубин океана для кораллов, ведущих неподвижный образ жизни, — это малая концентрация питательных веществ, достигающих дна.
Рассмотрение связи морфологии скелета и питания кораллов логично начать с особенностей строения склерактиний, населяющих экстремальные абиссальные глубины. Здесь в условиях постоянной нехватки пищи обитают только три вида этих организмов, принадлежащих трем разным родам — Fungiacyathus, Deltocyatus и Leptopenus. Все они имеют скелет (кораллит) уплощенной формы, с округлой и широко раскрытой чашкой. Над чашечным краем высоко выступают септальные перегородки (септы), орнаментированные шипами. Все скелетные элементы отличаются тонкостью и легкостью. Их структурная прочность достигается образованием поперечных балочек, облегчением септ за счет перфорации и превращением их из сплошных в шиповатые. Для этих кораллов характерно недоразвитие скелета при репродукционной полноценности особей, что морфологически выражается в сокращении количества септальных перегородок. У представителей глубоководных родов септ относительно мало — 48, иногда даже 24 (тогда как у некоторых мелководных видов их число доходит до 360). Развитие плоской открытой чашки с высоко выступающими септами увеличивает ловчую поверхность коралла и в какой-то мере расширяет площадь всасывания, что выгодно в условиях нехватки пищи на глубинах*. Однако эти роды населяют только большие глубины, и, основываясь только на них, невозможно понять, насколько описанные особенности строения скелета связаны именно с бедным питанием, а не другими характеристиками глубоких вод.
Для того чтобы наглядней показать характерные черты кораллов, обитающих в олиготрофных условиях, их полезно сопоставить с полипами, населяющими тоже глубоководные, но богатые пищей обстановки в верхних горизонтах континентального склона. Здесь живут представители многочисленных родов и видов склерактиний, среди которых также встречаются формы с плоскими кораллитами. А наиболее многочисленными оказались космополитические для шельфовой и верхнебатиальной зоны полипы рода Flabellum. Виды этого рода весьма пластичны, их скелеты устроены относительно просто, а морфология варьирует в зависимости от условий среды. Поэтому именно представителей данного рода будет удобнее всего взять за основу для сопоставления морфологических особенностей скелета кораллов, обитающих в богатых и бедных пищей водах.
Напомним, что род Flabellum обитает от литорали до глубины 3200 м. У большинства видов скелет имеет форму конуса — от высокого узкого или резко расширяющегося в верхней части до низкого и широкого. Варианты конусовидных кораллитов весьма разнообразны. Они могут быть узкоконическими, волчковидными, роговидными, уплощенно-коническими, сдавленно-коническими, цилиндрическими, чашевидными. Также разнообразны и их чашки: округлые, эллиптические, узкие, флабеллоидные. Чашечный край у одних видов округлый, у других изрезан в разной степени выступающими над ним септами.
Кораллиты с гладким чашечным краем принадлежат нескольким видам рода Flabellum, которые приспособлены к жизни в богатых пищей водах |
Можно предположить, что реакция на пониженное количество пищи должна проявляться либо в преобладании в низкопродуктивных участках видов вполне определенного морфологического облика, приближающегося, насколько это возможно, к описанному выше облику абиссальных форм, живущих в бедных пищей водах, либо в уменьшении средних размеров особей. Измельчение особей под влиянием трофического фактора — известный факт. Однако нас больше занимал ранее не поднимавшийся вопрос: можно ли по облику кораллов определить, каких районах он обитает — в богатых или бедных пищей. Постановка подобной задачи оказалась возможной потому, что в Институте океанологии РАН разработаны уникальные карты распределения биомассы зоопланктона в верхних слоях океана. Таким образом, оставалось сравнить морфологию скелета кораллов из разных районов и с разных глубин океана из богатейшей собранной коллекции.
Разнообразные кораллиты принадлежат нескольким видам рода Flabellum, морфологически приспособленным к жизни в бедных пищей водах. Для них характерны низкая широкая чашка, изрезанный чашечный край, высоко выступающие септы |
Отличительные черты морфологии кораллов, обитающих в Центральной океанической области, бедной пищей, наглядно видны на примере полипов рода Flabellum, которые населяют подводный хребет Маркус-Уэйк в составе мощного Срединно-Тихоокеанского подводного хребта вблизи Гавайских островов. Концентрация зоопланктона в поверхностном слое невелика и составляет всего 25–50 мг/м3. Виды данного рода в изобилии обитают как на вершине подводного хребта, так и на его склонах. Скелет у всех видов имеет форму низкого широкого конуса, причем над чашечным краем высоко подняты шиповатые септы. Широкая и глубокая, как бы вывернутая чашка при малой относительной высоте коралла увеличивает его ловчую и всасывающую поверхности, что особенно ярко проявляется у фонового вида F. marcus. Число септ минимально: 48 и менее. Кораллиты имеют средний размер для одиночных склерактиний центрально-океанических зон (диаметр чашки около 2,0 см). Виды близких родов (Truncatoflabellum, Vaughanella), имеющих сходное строение, также отличаются широко открытой чашкой, изрезанным чашечным краем и небольшим количеством септальных перегородок, т. е. у них явно наблюдается конвергентное развитие приспособлений к условиям пониженного количества пищи.
Хороший пример глубоководных обстановок с обилием пищи — это приантарктические воды. У обитающих здесь видов рода Flabellum и близкого к нему рода Gardineria кораллиты имеют форму высокого неширокого конуса с всегда гладким чашечным краем.
Кораллиты с гладким чашечным краем типичны для видов, обитающих в богатых пищей водах Антарктики |
Доказательством того, что форма кораллита определяется именно питанием, а не глубиной, служит форма скелета кораллов, населяющих сублитораль и батиаль приконтинентальной области с пониженным содержанием зоопланктона в поверхностном слое. Они были изучены в юго-западном секторе Индийского океана — на Мадагаскарском и Мозамбикском подводных хребтах. Здесь формы с уплощенным скелетом играют ведущую роль среди множества разнообразных кораллов. Род Fungiacyathus представлен тремя видами, род Deltocyathus — двумя. Часто встречается представитель рода Letepsammia с плоскими кораллитами (он в батиали замещает род Leptopenus, обитающий на больших глубинах). Многочисленны и виды рода Stephanocyathus, характеризующиеся широко раскрытой чашкой, край которой орнаментирован высоко выступающими многочисленными шипами.
Юго-западная часть Индийского океана, район Мозамбикского и Мадагаскарского подводных хребтов |
Виды рода Flabellum, заселяющие участки склонов Мадагаскарского и Мозамбикского хребтов, в поверхностном слое над которыми обилие зоопланктона то же (25–50 мг/м3), что и над хребтом Маркус-Уэйк, представлены двумя адаптационными вариантами. К первому относятся виды F. messum и F. lowekeyesi (глубины 400–1000 м). Скелеты обоих имеют глубокую и широкую чашку с глубоко изрезанным чашечным краем и высоко выступающими над ним септами. Оба вида по строению очень близки к виду F. marcus. Широко распространена здесь и вторая, более глубоководная группа, в которую входят виды F. apertum и F. japonicum bytios (глубины 863–1720 м). Эти виды, также обладающие открытой глубокой чашкой и хрупким тонким скелетом, пошли по иному адаптационному пути и сформировали наиболее сильно (среди представителей рода Flabellum) уплощенный кораллит, имеющий низкую куполоидную форму. Морфологически оба эти варианта наилучшим образом приспособлены к улавливанию и перевариванию пищи в условиях ее дефицита.
На мелководьях же, в неширокой прибрежной высокопродуктивной полосе у Южной Африки, распространены виды рода Flabellum с узким коническим кораллитом, который всегда имеет плотный скелет и гладкий чашечный край.
Таким образом, под влиянием сходных условий жизни, в первую очередь недостатка пищи, в различных семействах параллельно возникают виды со сходными приспособительными чертами. Следует подчеркнуть, что в обычных условиях, в неглубоких водах с нормальной продуктивностью, обитают виды самого разнообразного морфологического строения. Однако при постоянном дефиците пищи выживают лишь те из них, строение которых изначально было приспособлено к существованию в таких условиях. Поэтому для реального воссоздания экологической обстановки необходимо анализировать сообщество, населяющее данный участок морского дна в конкретном районе в целом. Обнаружение в его составе отдельных видов с высоко выступающими над широко открытой чашкой септами еще ни о чем не говорит. Но преобладание видов с таким строением скелета дает возможность предположить, что они существуют в условиях относительно низкой продуктивности вод. Это позволит нацелить исследователей обстановок осадконакопления геологического прошлого на поиски и других свидетельств глубоководности изучаемого участка палеобассейна.
Оставляйте свои комментарии и задавайте вопросы. Коту не с кем это обсудить...
Кораллиты представителей двух родов глубоководных кораллов, способных жить в голодных условиях абиссали