Класс Коралловые полипы. Восьми- и шестилучевые кораллы

Коралловые рифы - ценный океанический ресурс из-за красоты, разнообразия форм и незаменимости в своей экосистеме. моря, как еще называют пожалуй, самое массовое и яркое выражение жизни в водной среде.

Они предоставляют убежище для многих морских обитателей, служат в качестве источника пищи для мириад организмов, формируют рельеф морского дна и образуют участки островной суши. Для человека коралловые рифы важны не только как красивые на которые стоит полюбоваться во время отпуска, еще они защищают береговую линию от больших океанических волн, из их скелетов формируются важные строительные материалы - песок и известняк.

Коралловые экосистемы называют аптекой 21 века. На основе полезных соединений, которые были обнаружены в этом биоценозе, созданы или находятся в стадии разработки многие медицинские препараты: антибактериальные, общеукрепляющие, улучшающие пищеварение, сердечные, косметические, а также лекарства для лечения вирусных инфекций, астмы, рака кожи, артрита.

Класс коралловые полипы включает более 6 тысяч основных видов. Эти морские беспозвоночные могут быть одиночными или образовывать колонии. Также они отличаются по размерам, по наличию или отсутствию скелета, его формам и составу (известковый или белковый). Рифовые же структуры способны образовывать коралловые полипы отряда мадрепоровых.

«Каменные сады» формируют не только эти миниатюрные животные организмы. Большинство коралловых полипов имеют взаимовыгодные отношения с одноклеточными водорослями зооксантеллами, которые живут внутри клеток беспозвоночного. Считается, что эти автотрофные простейшие участвуют также и в построении скелета коралла. Большую роль в рифообразовании играют и другие водоросли - известковые, они выполняют несколько функций: создают каркас рифа, цементируют различные повреждения и поставляют рыхлый материал. Значение для рифостроения имеют и еще некоторые животные организмы, а именно представители отдельных семейств моллюсков, полихет и губок.

Интересен механизм питания полипов. Около 90% органического вещества, которые образуют микроскопические водоросли зооксантеллы в переносится на ткани хозяина. Второй тип питания - наружный. Коралловые полипы могут захватывать и поглощать предварительно оглушенную жертву - микроскопический зоопланктон и мелких рыб.

Размножение коралловые полипы способны осуществлять двумя путями: половым и бесполым. Выделение мужских и женских гамет происходит также двумя способами. При первом, которое называется «нерест в эфир», сперматозоиды и яйцеклетки в огромном количестве синхронно выбрасываются в толщу воды. Над коралловым рифом образуется белковое «облако», которое привлекает множество хищников, питающихся планктоном. Постепенно личинки полипов, планулы, разносятся океаническими течениями. При втором способе полового размножения в воду попадают только мужские свободно плавающие до встречи с женской особью коралла.

Этих существ многогранно: они могут почковаться несколькими способами, поперечно делиться, распространяться обломанными фрагментами.

Коралловые рифы - уникальное явление природы, прекрасное и неповторимое, но, к сожалению, и очень хрупкое. «Каменные сады» чрезвычайно чувствительны к изменениям освещения, температуры, уровню солености и загрязненности воды.

Деятельность человека является одной из самых серьезных угроз для существования колоний кораллов, которые в последние годы обесцвечиваются и погибают ускоренными темпами. Только совместные действия многих стран мира способно остановить или хотя бы замедлить этот процесс. В последнее время создаются морские охраняемые зоны, в которых при взаимодействии властей и ученых сокращается вылов рыбы, и проводятся специальные мероприятия по сохранению рифов. Также существуют мировые организации, прилагающие усилия к решению этого вопроса, ими разрабатываются способы искусственного формирования рифов и ускорения роста коралловых полипов.

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.

Представители класса Коралловые полипы – это беспозвоночные организмы, населяющие глубины морей. В основном, колониальные организмы, иногда одиночные, полиповидной формы.

Общая характеристика

Коралловые полипы относятся к типу кишечнополостных животных, который включает следующие классы: гидроидные, сцифоидные и коралловые полипы (самая многочисленная группа). Последние делятся на подклассы: восьмилучевые и шестилучевые.

Коралловые полипы

К первому (восьмилучевые) относятся колониальные особи, имеющие восемь щупалец (красный коралл, морское перо, голубой коралл). Полипы второго подкласса (шестилучевые) в большинстве случаев одиночные, с шестью щупальцами (актинии, черные кораллы).

Сегодня насчитывают около 6000 видов коралловых полипов, которые населяют соленые водоемы в различных климатических зонах. Большинство встречаются в поясах с теплым климатом (колебания температуры воды около 18-22 градусов), могут находится на значительной глубине моря, если будут обеспечены продуктами питания — планктоном.

Строение коралловых полипов

Форма тела Коралловых полипов напоминает цилиндр. В стенке различают три шара: экто-, мезо-, эндодерму.

Эктодерма образует покровный слой, часто имеет известковую структуру, которая после отмирания организма формирует полипняк.

Мезодерма – это гелеобразное вещество, находится во всех полостях полипа. Внутренне пространство разделено на камеры с помощью перегородок. Количество камер равно числу щупалец.

Верхний полюс представлен ротовым отверстием, которое окружено яркоокрашенными щупальцами (поэтому долгое время их считали растениями). На нижнем конце располагается подошва, служит креплением к субстрату. Рот сообщается с полостью желудка через длинную трубку (глотку), которая представлена в виде широкой приплюснутой щели. На ее концах находятся длинные реснички, которые постоянно движутся. Таким образом, в полости полипа непрерывно циркулирует вода, необходимая для жизнедеятельности Коралловых. Сюда поступает кислород и пища, а после обменных процессов наружу выводятся углекислый газ и продукты пищеварения.

Ведут неподвижный образ жизни, прикрепляясь к субстрату, разветвляются как ветки растения. Каждая ветвь состоит из мелких полипов, которые формируют колонию. Новообразованные особи прикрепляются к предыдущим, так осуществляется их рост, за год прибавка в росте составляет 1 см. Массивные разрастания коралловых полипов образуют рифы.

Для защиты коралловые полипы оснащены специальными органами нитевидной формы, с жалящими клетками, при приближении опасного агента они выбрасываются из ротового отверстия.

Деление коралловых полипов может идти половым и бесполым путем (почкование) . Когда образуются новые особи, некоторое время они свободно плавают в воде, но вскоре находят субстрат, крепятся к нему и начинают развитие.

Подкласс Шестилучевые кораллы

У шестилучевых кораллов в области ротового отверстия находятся щупальца, количество которых ровняется или кратно шести. Многие имеют известковое строение скелета, или органическое.

Отряды Шестилучевых кораллов

– одиночные бесскелетные полипы, ярко окрашены, с помощью мускулистой подошвы медленно перемещаются по дну моря. Способны образовывать симбиоз с раками-отшельниками, которые помогают преодолевать большие расстояния, в свою очередь актинии защищают их своими жалящими клетками. Представители: актиния телия, актиния метридиум.

– это одиночные или колониальные полипы, с хорошо развитым известковым скелетом (состоит из карбоната кальция). Одиночные особи обитают в глубоководных морях, на самом дне и достигают 50 см в диаметре. Ближе к суше располагаются крупные колонии Мадрепоровых кораллов, простилаются на пару метров и весят несколько тонн. Представители: цейлории, фавии, мозговой коралл. Именно они служат основой для образования рифов.

– представители отряда имеют колониальное строение. Внутренний скелет твердый, позволяет расти до 6 метров в высоту, в составе находится специфичный белок – антипатин, который обуславливает черный окрас. Они используются для изготовления ювелирных украшений, поэтому идет интенсивная их добыча, что поставило данный вид на грань вымирания.

Подкласс Восьмилучевые кораллы

Большенство особей колониального строения, состоят из маленьких полипов (до 1 см). На ротовом отверстии восемь щупалец. Внутренний скелет представлен залежами в мезоглее известковых структур.

Отряды Восьмилучевых кораллов

– мягкие кораллы, существуют за счет симбиоза с фотосинтезирующими организмами, через которых получают энергию, некоторые питаются планктоном. Берут участие в формировании рифов, используются как среда обитания для рыб.

– населяют глубины морей, состоят из стебля (первичный зооид) и отпочковавшихся особей, которые расходятся в стороны, образуя ветки. Крепятся к донной поверхности широкой ножкой и ведут сидячий образ жизни.

– внутри расположен роговой скелет, у некоторых представителей окрашен в красный цвет (используются в ювелирной промышленности).

Питание представителей класса Коралловые полипы

Питательные вещества кораллы получают двумя путями.

Особи, живущие на глубине, способны самостоятельно захватывать планктон, микроскопических ракообразных, личинки рыб, растворенные водой вещества. Например, горгонарии имеют разветвленное строение и растут по направлению к течению, что облегчает захват питательных частиц. Для нормального существования полипам также необходимы неорганические вещества: кальций, магний, калий.
Многие кораллы живут в симбиозе с растениями и получают питание в процессе фотосинтеза (под действием солнечного света из углекислого газа образуется кислород и глюкоза, которые частично переходят в организм полипа).

Коралловые способны менять пути питания в зависимости от изменения окружающей среды, при недостаточном поступлении энергии за счет симбиоза, увеличивается потребление планктона.

Тело кораллового полипа обычно имеет цилиндрическую форму и не подразделяется на туловище и ножку. У колониальных форм коралловых полипов основание погружено в общее тело колонии - ценосарк, а у одиночных форм превращается в прикрепительную подошву.
Щупальца этих организмов всегда полые, расположены в один или несколько тесно сближенных венчиков.

Различают две большие группы коралловых полипов - восьмилучевые (Octocorallia) и шестилучевые (Hexacorallia).
У первой группы всегда восемь щупалец и они снабжены по краям маленькими выростами - пиннулами, у второй группы число щупалец больше и, как правило, кратно шести.

Щупальца шестилучевых кораллов почти всегда гладкие, без пиннул. Верхняя часть полипа, между щупальцами, называется ротовым диском. В его середине расположено щелевидное ротовое отверстие. Внутреннее строение коралловых полипов гораздо сложнее, чем у гидроидных и сцифоидных полипов. Рот ведет в сжатую с боков глотку, выстланную эктодермой. Обычно вдоль одного из краев глотки проходит желобок, несущий клетки с очень длинными ресницами - сифоноглиф. Иногда сифоноглифов два, в таких случаях они располагаются на противоположных узких краях глоточной трубки. Реснички беспрерывно двигаются и гонят воду внутрь кишечной полости. Последняя разделена продольными перегородками (септами) на камеры.

В верхней части тела кораллового полипа (в области глотки) септы полные (прирастающие одним краем к стенке тела, другим - к глотке) или неполные (не достигающие глотки). В септах есть отверстия, посредством которых все камеры сообщаются между собой.
В нижней части кораллового полипа (ниже глотки) септы прирастают только к стенке тела. Вследствие этого центральная часть гастральной полости - желудок - остается неразделенной. Свободные края септ утолщены и называются мезентериальными нитями. Они играют важную роль в переваривании пищи, так как в них сосредоточено множество железистых клеток, выделяющих пищеварительные ферменты.

У кораллов с одним сифоноглифом две мезентериальные нити, расположенные на паре противостоящих септ, не утолщены и несут клетки с длинными сильными ресничками. Находясь в постоянном движении, реснички гонят воду из гастральной полости кораллового полипа наружу. Совместная работа двух мезентериальных нитей и сифоноглифа (или двух противолежащих сифоноглифов, как у актиний), обеспечивает постоянную смену воды в гастральной полости. В результате туда постоянно поступает свежая, богатая кислородом вода, а вместе с ней бактерии, планктонные организмы, частицы детрита, которыми питаются коралловые полипы. С обратным током воды выносятся наружу углекислый газ, продукты обмена и непереваренные остатки пищи.

Число септ и камер у коралловых полипов всегда совпадает с числом щупалец, полость которых представляет собой продолжение соответствующих камер гастральной полости. Таким образом, у восьмилучевых кораллов всегда имеется восемь септ и камер, у шестилучевых - шесть.
Септы закладываются постепенно и всегда парами.

Как и все кишечнополостные, кораллы радиально-симметричны. Однако во внутренней их организации есть и черты билатеральной симметрии (сжатые с боков глотка и сифоноглифы). через продольную ось глотки можно провести только одну плоскость симметрии, которая делит тело кораллового полипа на две зеркальные половины. Камеры, лежащие против узких краев глоточной трубки, отличаются от остальных расположением мускульных валиков. Эти камеры и образующие их септы называют направительными, по которым условно определяют "спинную" и "брюшную" стороны тела кораллового полипа.
Мышечные клетки коралловых полипов обособляются от экто- и энтодермы и переходят в мезоглею, формируя в стенках тела слой продольных и поперечных мышц. Кроме того, в мезоглее каждой септы на одной из сторон располагается тонкий слой поперечных, а на другой - мощный валик продольных мышц.

Мезоглея представлена у большей части шестилучевых кораллов тонкой опорной пластинкой. Зато у восьмилучевых кораллов она достигает значительного развития, особенно в стволе и ветвях колонии. Студенистое вещество мезоглеи укреплено коллагеновыми элементами и заполнено огромным количеством скелетных известковых иголочек - спикул, или склеритов.
Таким образом, мезоглея составляет прочную опору колонии кораллов. Одновременно она участвует в транспорте пищевых веществ, так как пронизана густой сетью энтодермальных каналов, связывающих отдельные кишечные полости коралловых полипов в одну полость. Эти же каналы играют важную роль в ритмической смене активного и пассивного состояния колонии коралловых полипов.

Значительного развития у многих коралловых полипов достигает скелет. У восьмилучевых кораллов - это внутренний, мезоглеальный скелет, состоящий из склеритов, которые развиваются в специальных клетках - склеробластах. Иногда склериты сливаются между собой или объединяются органическим рогоподобным веществом, образуя скелет колонии кораллов. Он может состоять и из чистого рогового вещества.

Среди шестилучевых кораллов есть бесскелетные формы (актинии и периантарии). Чаще, однако, скелет имеется, причем он может быть либо внутренним (в виде стержня из рогоподобного вещества), либо наружным (известковым), но всегда эктодермального происхождения.
Но ни известковый, ни органический скелет не в состоянии поддерживать постоянства формы тела коралловых полипов. Это обеспечивается иным способом. У всех полипов имеется своеобразный гидроскелет, который достигает наибольшего совершенства у коралловых полипов.

Благодаря постоянному току воды, создаваемому сифоноглифами, в гастральной полости возникает повышенное давление, без которого коралловый полип имел бы форму пустого двухслойного мешка. Полип расправляется под давлением жидкости, наполняющей гастральную полость. В таком состоянии он может находиться очень долго и почти без затрат энергии. Между тем у остальных животных такое напряженное состояние не может быть длительным, так как мышцы устают, животное должно изменить положение тела или переместиться в пространстве.
Но не надо думать, что единожды расправившись, коралловый полип будет сохранять свою форму бесконечно долго. Периодически она нарушается сокращением какой-либо группы мышц. Сжатие кольцевых мышц, например, удлиняет тело полипа и делает его тоньше, сокращение продольных мышц щупалец приводит к их изгибанию и т.д.
В случае опасности сокращаются все мышцы сразу, вода из гастральной полости выдавливается наружу и полип сжимается или втягивается внутрь колонии.

Колонии коралловых полипов, как правило, не бывают полиморфными, но у некоторых восьмилучевых кораллов наблюдается диморфизм - два типа строения полипов.
Для всех кораллов характерно только полипоидное состояние. Медуз они не образуют. Половые железы развиваются в энтодерме септ коралловых полипов.

Статьи

Рассказ об интересных фактах о самих кораллах и способах их применения в ювелирном деле мы начнем с цифр:

6000 - столько видов коралловых полипов насчитывается в природе;
25 из них подходят для ювелирной обработки;
350 - число возможных оттенков, в которые окрашены природные кораллы (цвет зависит от органических примесей);
4000 лет - возраст самого древнего из обнаруженных современными исследователями кораллов;
1–3 сантиметра - на столько полип вырастает за год;
8000 метров - максимальная глубина обитания коралла (вид батипатес);
27 000 000 квадратных километров - общая площадь коралловых рифов в Мировом океане;
60 % рифов на грани исчезновения в результате хозяйственной и иной деятельности людей;
2500 километров - протяженность атолла-рекордсмена - Большого Барьерного рифа, расположенного у побережья Австралии;
2900 - численность входящих в него отдельных рифов.

Кораллы в ювелирном деле

Теперь о том, как ювелиры используют кораллы: интересное природное оформление материала диктует подход мастеров к его применению в украшениях. Дело в том, что отломленные от естественных рифов веточки столь затейливы и изящны, что часто не нуждаются в серьезной доработке. Достаточно отшлифовать коралл и покрыть защитным лаком, чтобы получить изделия чарующей красоты. Главное достоинство подобных аксессуаров - уникальность, поскольку природа не повторяется в созданных ею шедеврах.

Если же используются миниатюрные фрагменты кораллов, в зависимости от дизайна ювелирных изделий мастера сохраняют их неправильную естественную форму или придают:

шаровидную;
овальную;
кабошон (шарообразная, каплевидная или овальная бусина одной плоской гранью);
резная бусина;
рубка (кусочки, отрезанные от веточки трубчатой конфигурации).

Мировым центром по обработке кораллов признан Торре-дель-Греко. В этом небольшом городке близ Неаполя действует масса фирм и кустарных производств, ориентированных на изготовление ювелирных изделий и бижутерии.

Подтвержденных фактов исцеления кораллами или приумножения с их помощью мудрости и богатства у нас нет, но вот что красота изделий из этого морского дара улучшает настроение, придает женщинам уверенность в собственном очаровании - несомненно.