طبق مطالعه جدیدی که در ژورنال Nature Communications منتشر شده است ، دانشمندان از ضبط های صوتی که مشخصه صخره های مرجانی سالم است به منظور توسعه اکوسیستم مناسب در مناطقی که مورد نیاز آنهاست استفاده می کنند ، بنابراین آنها توانستند آسیب دیده ترین قسمت های صخره بزرگ مانع را بازیابی کنند. در سالهای اخیر ، آنها به شدت از بیماری و گرم شدن کره زمین آسیب دیده اند.
یک گروه بین المللی از دانشمندان دانشگاه اکستر و دانشگاه بریستول در انگلستان خاطرنشان کردند که با کمک صداها می توانند به سرعت صخره های مرجانی آسیب دیده را ترمیم کنند. دانشمندان هنگام کاوش در صخره بزرگ ویران شده در استرالیا ، اسپیکرهای زیر آب را پخش کردند که در مناطقی که مرجان های مرده دارند ، ضبط صدا از صخره های سالم تولید می کردند ، و ماهی هایی که به این منطقه می رسید ، دو برابر ماهی پیدا کردند.
تیم گوردون ، محقق برجسته دانشگاه اکستر گفت: "ماهی برای عملکرد صخره های مرجانی به عنوان اکوسیستم های سالم بسیار حیاتی است."
دانشمندان دریافته اند که افزایش جمعیت ماهی با خنثی کردن خسارات وارده به آنها در بسیاری از صخره های مرجانی در سراسر جهان به روند احیاء طبیعی کمک می کند.
مستعمرات پولیپ های مرجانی اکنون یکی از دقیق ترین شاخص های وضعیت اکوسیستم اقیانوس و چگونگی تأثیر آنها بر عوامل مختلف جانبی از جمله اسیدی شدن آب دریا و گرم شدن کره زمین در نظر گرفته شده است.
"صخره های مرجانی سالم مکان های پر سر و صدایی هستند." با این حال ، هنگامی که در اطراف صخره ها ساکت می شود ، این یک علامت مطمئن است که این اکوسیستم یک مشکل است. ما می توانیم این امر را با تقلید از صداهای مورد نیاز خود تغییر دهیم تا اوضاع منطقه بهبود یابد. "
صخره بزرگ مانع
صخره بزرگ مانع بزرگترین صخره مرجانی در جهان به طول 2.5 هزار کیلومتر است. در اقیانوس آرام واقع شده و در امتداد ساحل شمال شرقی استرالیا امتداد دارد. این خط الراس دارای بیش از 2.9 هزار صخره مرجانی جداگانه و 900 جزیره در دریای مرجان (در میان ساحل استرالیا ، گینه نو ، کالدونیای جدید قرار دارد).
طبق مشاهدات شورای تحقیقات استرالیا (آژانس تحت نظارت دولت استرالیا) ، دو سوم صخره ها طی دو سال گذشته رنگ خود را از دست داده اند. دانشمندان این روند را به گرم شدن کره زمین نسبت می دهند: آب گرم می شود ، مرجان ها در شرایط استرس زا قرار دارند و موجودات همزیستی را جابجا می کنند. مرجان ها بدون جلبک و سایر گل ها ، رنگ خود را از دست می دهند ، رشد خود را متوقف می کنند و از بین می روند. به گفته پروفسور تری هیوز ، که رهبری تحقیق را انجام داده است ، بهبودی می تواند ده ها سال طول بکشد.
روش های بازیابی جایگزین
صخره های مرجانی یکی از زیباترین و مفیدترین موجودات زنده روی کره زمین هستند. غالباً آنها را "جنگلهای بارانی دریا" می نامند ، زیرا با اشغال منطقه ای نسبتاً كوچك ، بیشتر زندگی را در اقیانوس تغذیه می كنند. در منطقه صخره مرجانی ، حداکثر 9٪ از کل ذخایر ماهی جهان متمرکز است.
طبق روزنامه آمریکایی The New York Times ، نیم میلیارد نفر در جهان به ماهی هایی که در صخره ها یافت می شوند بستگی دارند. برای برخی از کشورهای جزیره ، این تنها منبع پروتئین است.
در کشورهای توسعه یافته ، به ویژه استرالیا ، صخره ها یکی از جاذبه های مهم گردشگری است که میلیون ها بودجه را به آن اختصاص می دهد.
دانشمندان در سراسر جهان به دنبال راه هایی برای احیای صخره بزرگ مانع هستند. طبق گفته نیویورک تایمز ، محقق آزمایشگاه آکواریوم ساراسوتا (فلوریدا) ، دیوید واگان ، مرجان ها را به قطعات کوچک تقسیم می کند ، مستعمره های جدیدی رشد می کند ، و آنها را دوباره به اقیانوس می کند. "قبلاً شش سال طول کشید تا 600 مرجان بسازیم. اکنون می توانیم 600 مرجان را در نیم روز رشد دهیم و در چند ماه دوباره آنها را بکاریم."
محققان انستیتوی علوم دریایی استرالیا در تاونزویل ابرقدرتهایی را جمع آوری کرده اند که توانسته اند در مقابل "بدترین استرس زندگی خود مقاومت کنند" ، "بهترین مرجان ها را با بهترین ژن ها" پرورش می دهند و آنها را به اقیانوس باز می گردانند. دانشمندان امیدوارند که صخره های انعطاف پذیر بیشتری را بسازند که بتوانند از گرم شدن کره زمین زنده بمانند.
صخره های مرجانی // pixabay.com
Zooxanthellae نوعی dinoflagellate است ، گروهی که شامل جلبک هایی نیز هستند که مسئول "جزر و مد قرمز" هستند. از آنجا که آنها فتوسنتز هستند ، zooxanthellae همچنین باعث می شود ارگانیسم مرجانی مانند یک گیاه ، به سبک مصنوعی عمل کند. سرانجام ، مرجان ها اسکلت را پنهان می کنند ، و حیوان و نمادهای آن در یک کاسه سنگی ساخته شده از مواد معدنی آراگونیت قرار دارند.
تاریخچه تحقیقات صخره های مرجانی
به لطف ویژگی های منحصر به فرد آنها ، مرجان ها هزاران سال مورد مطالعه قرار گرفته اند. حتی ارسطو آنها را در "نردبان موجودات" توصیف کرد (Scala naturae) با این حال ، اگر به تاریخ نگاه کنیم ، احتمالاً چارلز داروین مشهورترین محقق مرجان خواهد بود. وی نظریه ای درباره منشاء صخره های مرجانی و به ویژه اتل های موجود در اقیانوس آرام پیشنهاد کرد ، که با وجود این واقعیت که دانشمندان برای اثبات آن به زمان زیادی نیاز داشتند ، صحت زیادی پیدا کرد.
نظریه داروین که برای اولین بار در تک نگارش "ساختار و توزیع صخره های مرجانی" توضیح داده شده است ، بسیار مهم است. وی اظهار داشت در صورت وجود آتشفشان در سطح اقیانوس ، صخره ها می توانند در امتداد لبه آن شکل بگیرند. از آنجا که آتشفشان به آرامی در آب فرو می رود ، متوقف می شود که به طور فعال رشد کند ، مرجان ها باقی می مانند. نتیجه نهایی همان چیزی است که صخره های مرزی نامیده می شوند. این بدان معنی است که در وسط تالاب یک جزیره وجود دارد و حلقه ای از مرجان در اطراف آن قرار دارد. با گذشت زمان ، آتشفشان حتی پایین تر می رود ، به طوری که این جزیره از بین می رود و فقط یک حلقه مرجان باقی می ماند. بنابراین آتول کلاسیک ظاهر می شود. باورنکردنی است که داروین قبل از اینکه با چشم خود ببیند ، آتول های مرجانی را هنگام مسافرت بر روی بیگل ، این تئوری را خلق کرد.
پس از داروین ، در اوایل قرن بیستم ، یک سفر بزرگ به صخره بزرگ مانع برای مطالعه مرجان انجام شد. در اواسط قرن بیستم آثاری از توماس گورو بودند که مرجان ها را به عنوان حیوانات در نظر گرفتند و به مطالعه همزیستی آنها پرداختند. تاریخچه مطالعه مرجان غنی است: صخره ها ، به خصوص در دوره اولیه ، به طور مساوی توسط زمین شناسان و زیست شناسان مورد مطالعه قرار گرفتند و خود جانورشناسان مرجان ها را مورد مطالعه قرار دادند.
تشکیل صخره مرجانی
سمبيوزيس با سلول هاي گياهي به مرجان اجازه مي دهد كه به سرعت رشد كند. این مهم است ، زیرا احتمال تشکیل صخره ها به این بستگی دارد: موجودات مختلف در آب کم عمق زندگی می کنند ، دائماً قطعاتی از اسکلت مرجان ها را می جوید و صخره ها را از بین می برد. یک نوع مسابقه بین ایجاد و تخریب وجود دارد و در آب های کم عمق هیچ صخره بزرگ و بدون سیمون وجود نخواهد داشت ، که باعث افزایش ماده اسکلتی برای مدت طولانی می شود.
در آبهای عمیق ، عوامل مزاحم جسمی و بیولوژیکی بسیار کمتری وجود دارد و برخی مرجان های در اعماق دریا نیز صخره ها را تشکیل می دهند ، گرچه این روابط همزیستی را ندارند و بدون حمایت از انرژی خورشیدی وجود دارند.
علاوه بر این ، مرجان های کوچک زیادی وجود دارند که به عنوان ارگانیسم های مجزا زندگی می کنند ، گاهی به عنوان کلنی های کوچک ، صخره های بزرگ احداث نمی کنند.
صخره های مرجانی عمدتاً در مناطق استوایی در آب های کم عمق شکل می گیرند. آنها همچنین می توانند در مناطق گرمسیری یافت شوند ، اما در آب سرد نیست. صخره بزرگ بیست هزار ساله که در نزدیکی استرالیا قرار دارد بزرگترین و دارای طول 2000 کیلومتر است.
انواع مرجان
مرجان ها از نظر ساختار ساده هستند و با هیدرا ، شقایق های دریایی و چتر دریایی در ارتباط هستند. آنها یک اسکلت خاص دارند که بسته به نوع مرجان و ساختاری به نام پولیپ متفاوت است. در اصل مانند یک قوطی قلع با یک درب پاره شده از یک طرف به نظر می رسد ، بنابراین در یک انتهای استوانه دهانه ای وجود دارد که توسط شاخک ها احاطه شده است. مواد غذایی از طریق این دهانه وارد می شوند و پسماند حذف می شود. بنابراین این یک ساختار بیولوژیکی بسیار ساده است - مانند حیوانات بالاتر حتی ارگانهای واقعی ندارند.
با وجود این سادگی ، مرجان های بسیار متنوعی وجود دارد - حدود 1500 گونه. گونه های آکروپور (آکروپورامتنوع ترین ، و این ها مرسوم ترین مرجان ها در آب های کم عمق ، به ویژه در اقیانوس آرام است. همه آنها به طریقی به طریقی شاخه می شوند: برخی سرزمین های وسیع شبیه چمنزارهایی با درختان مرتفع از تنه های آکروپور ، و بعضی دیگر متراکم تر هستند. بقیه به شکل صفحه یا میز بزرگ رشد می کنند. همه آنها با این واقعیت متمایز هستند که خیلی سریع برای مرجان ها رشد می کنند.
نوع جالب دیگر ستاره بزرگ مرجان است (Montastraea cavernosa) که مرجان سنگی است که در کارائیب یافت می شود. با کمال تعجب ، با وجود توزیع گسترده و مورد مطالعه بسیاری از دانشمندان ، معلوم شد که این همان گونه که قبلاً فکر می کردیم نیست ، بلکه چندین مورد است. این نشان می دهد که هنوز چه تعداد اکتشاف در زمینه تحقیقات مرجان صورت گرفته است ، از جمله تحقیقات در ابتدایی ترین سطح.
تولید مثل مرجان
مرجان ها زیست شناسی تولید مثل بسیار غیرمعمول دارند: بسیاری از آنها سالانه یک بار در طول تخم ریزی جمع می شوند ، هنگامی که بسته های تخم و اسپرم را در نوعی مگورگوری زیر آب آزاد می کنند. در این حالت ، تولید مثل جنسی از طریق انتشار گامت ها اتفاق می افتد.
مرجانها همچنین با جوانه زدن پولیپهای جدید یا حتی از طریق قطعه قطعه شدن در قسمتهایی که از آنها بازسازی می شوند بازتولید می شوند. حتی در این رابطه مرجان ها بسیار متنوع هستند.
نقش مرجان در اکوسیستم
صخره ها متنوع ترین اکوسیستم های دریایی هستند. مرجان ها به لطف اسکلت هایشان ، یک محیط فیزیکی ایجاد می کنند ، از بسیاری جهات ، پیچیدگی های چند بعدی را ایجاد می کنند ، که توسط سایر ارگانیسم هایی که در گره ها و لنگه های مرجان ها زندگی می کنند ، یا به سطح پایین وصل می شوند ، یا به سادگی آنها را می خورند.
درباره ارگانیسم هایی که با مرجان ها زندگی می کنند ، اطلاعات کمی وجود دارد و حداقل این یک میلیون گونه مختلف ، و شاید حدود ده میلیون نفر - ما نمی توانیم تصور کنیم که دقیقا چقدر است. اگر به داخل صخره ها نگاه کنید ، می توانید تنوع غیر قابل مقایسه ای پیدا کنید ، و تمام این موجودات که بسیار جالب توجه هستند ، زیبا هستند و در یک فضای بسیار کوچک در کنار هم زندگی می کنند. اگر همه صخره ها را جمع کنید ، مساحتی برابر با تقریباً قلمرو فرانسه بدست می آورید ، و در همان زمان آنها از یک سوم تا یک چهارم همه موجودات زنده موجود در اقیانوس را شامل می شوند.
تعداد زیادی از خانواده های ماهی ، جلبک دریایی ، حلزون ، صدف و اختاپوس ، میگو ، خرچنگ ، خرچنگ و گروه های دیگر که کمتر برای ما شناخته شده اند در مرجان ها زندگی می کنند. تقریباً هر کسی را که در اقیانوس زندگی می کند ، ببرید و می توانید یک نماینده از گونه های او را در صخره های مرجانی پیدا کنید. بعضی اوقات این ارگانیسم ها حتی به صخره ها نیز کمک می کنند. به عنوان مثال ماهی جلبکهای کنترلی ، که برای مرجان ها بسیار مهم است ، از آنجا که جلبک ها با آنها رقابت می کنند. به ماهی نیاز است که مرجان را از تسلط آنها محافظت می کند. با این حال ، امروز این بزرگترین خطر تهدید مرجان نیست.
اثر گرم شدن کره زمین
مرجان هایی که با جلبک های همزیستی زندگی می کنند به ویژه نسبت به کوچکترین افزایش دما حساس هستند. در نتیجه ، وقتی حتی از یک درجه سانتیگراد یا دو فارنهایت فراتر از حداکثر فصلی معمول باشد ، این مسئله به طور جدی توانایی dinoflagellates در فتوسنتز را مختل می کند. در نتیجه ، یک واکنش زنجیره ای ایجاد می شود ، که منجر به خراب شدن در روابط می شود: مرجان ها نمادی را در فرایندی به نام سفید کننده مرجان دور می کنند ، زیرا بدون سمبل ها تقریباً سفید هستند.
مرجان ها لزوماً بلافاصله نمی میرند ، اما اگر شرایط به سرعت به حالت عادی برنگردد ، آنها شروع به مردن می کنند. و آنها از گرسنگی می میرند ، زیرا به غذایی که از سمبل ها دریافت می کنند ، احتیاج دارند. اما این نمونه ای از تأثیر مستقیم گرم شدن کره زمین است. دی اکسید کربن - عامل اصلی گرم شدن - همچنین باعث تغییر در ترکیب شیمیایی آب شده و اسیدی تر می شود و این باعث می شود تا برای مرجان ها مشکل رشد پیدا کند. آینده مرجان ها به این بستگی دارد که مردم برای یک دهه آینده چه نوع استراتژی رفتاری را انتخاب می کنند. با این کار میزان گرم شدن گرم و همچنین اسیدی شدن اقیانوس مشخص خواهد شد.
تا به امروز ، بیشترین صدمه به مرجان ها نه به دلیل گرم شدن کره زمین و تغییر اوضاع بلکه در اثر پیامدهای ناشی از صید بیش از حد محلی ، آلودگی و نابودی محیط زیست ایجاد شده است. بنابراین ، اگر ما بتوانیم از محلی حمایت کنیم ، این به ما فرصت می دهد تا بفهمیم چگونه می توان مسئله جهانی و پیچیده تر تغییرات آب و هوا را حل کرد.
تحقیقات مرجانی مدرن
امروز ما با استفاده از روش های جدید ژنتیکی اطلاعات جدید زیادی در مورد مرجان ها کسب می کنیم. به عنوان مثال ، ما در مورد نحوه پاسخ مرجان ها به استرس ، از جمله گرم شدن ، چیزهای زیادی می آموزیم. در طی ده یا بیست سال گذشته ، کارهای زیادی انجام شده است برای یافتن عواملی که برخی از مرجان ها را قادر به تحمل گرم شدن کره زمین می دانند. نتایج اولیه مربوط به این کشف بود که برخی از نمادها نسبت به سایرین در برابر افزایش دما بسیار مقاوم هستند و این باعث شده است تا در فیزیولوژی رابطه مرجان و دینوفلاژلاتها کار بسیار زیادی انجام شود.
اخیراً ، ما به بررسی تنوع ژنتیکی مرجان حیوانات و چگونگی مقاومت در برابر گرم شدن کره زمین می پردازیم. بررسی تغییرات مرتبط با مرجان ها و سمبل های آنها و نحوه استفاده از آنها برای ایجاد مرجان هایی که در برابر تغییرات آب و هوایی مقاوم تر هستند ، بخش بزرگی از تحقیقات اخیر است ، اما زمینه های دیگری نیز وجود دارد. به عنوان مثال ، بیماری مرجان اکنون یک مشکل بزرگ را ایجاد می کند و تحقیقات زیادی به این امر اختصاص دارد. اکنون ما در مورد بیماری های مرجانی و تغییر رنگ آن چیزهای بیشتری می دانیم.
ما همچنین در مورد رابطه بین مواجهه محلی و سلامت یک صخره مرجانی چیزهای زیادی می دانیم. در سال 2016 جلسه ای در هائیتی برگزار شد که حدود دو هزار نفر در آن شرکت کردند ، 112 جلسه در این کنفرانس طی چهار تا پنج روز برگزار شد ، بنابراین صدها و صدها مقاله ارائه شد. از این تعداد زیادی مقاله در مورد مرجان ها ، دانشمندان امیدوارند که اطلاعات بیشتری در مورد این موجودات زیبا ، بی نظیر و غافلگیر کننده متنوع داشته باشند.
این ترجمه مقالاتی در نسخه انگلیسی علوم جدی ما در انگلیسی است. نسخه اصلی متن را می توانید از اینجا بخوانید.
آموزش
بیشتر صخره های مرجانی که امروزه مشاهده می کنیم ، پس از عصر یخبندان شکل گرفته اند ، وقتی ذوب یخ منجر به بالا آمدن سطح دریا و طغیان قفسه های قاره شد. این بدان معنی است که سن آنها از 10000 سال تجاوز نمی کند. بر اساس قفسه ، مستعمرات شروع به بزرگ شدن کردند و به سطح دریا رسیدند. صخره های مرجانی نیز به دور از قفسه قاره در اطراف جزایر و به شکل اطلس یافت می شوند. بیشتر این جزایر منشأ آتشفشانی دارند. استثنائات نادر در نتیجه تغییرات تکتونیکی بوجود آمده است. در سال 1842 ، چارلز داروین در اولین تک نگارش با عنوان "ساختار و توزیع صخره های مرجانی" ، یک تئوری غوطه وری را تدوین کرد که شکل گیری اتل ها را با افزایش خراب توضیح داد. و فرونشست ru en پوسته زمین زیر اقیانوس ها. مطابق این تئوری ، روند شکل گیری اتول از سه مرحله پی در پی عبور می کند. ابتدا ، پس از مرطوب شدن آتشفشان و شهرک های زیرین ، یک صخره ریش دار در اطراف جزیره آتشفشانی شکل گرفته توسعه می یابد. با فرونشست بیشتر ، صخره ها سدی می شوند و سرانجام به یک آتل تبدیل می شوند.
طبق نظریه داروین ، ابتدا یک جزیره آتشفشانی ظاهر می شود
با پایین آمدن ، صخره های پرتقاطی در اطراف جزیره تشکیل می شود ، اغلب با یک تالاب متوسط کم عمق
در هنگام فرونشست ، صخره های فرنگی رشد می کنند و با یک تالاب بزرگ و عمیق تر به یک صخره بزرگ سد بزرگ تبدیل می شوند.
سرانجام ، این جزیره در زیر آب پنهان می شود ، و صخره های سدی به یک اتل محصور می شوند که یک تالاب باز را محصور می کند
براساس نظریه داروین ، پولیپ های مرجانی فقط در دریاهای گرمسیری مناطق استوایی شکوفا می شوند ، جایی که آب به طور فعال مخلوط می شود اما فقط در محدوده ای از اعماق محدود وجود دارد که دقیقاً از زیر موج کم شروع می شود. در جایی که سطح زیر زمین اجازه می دهد ، مرجان ها در اطراف ساحل رشد می کنند ، صخره های ساحلی را تشکیل می دهند که در نهایت می توانند به یک صخره سدی تبدیل شوند.
داروین پیش بینی کرد که در زیر هر تالاب باید یک پایه سنگی وجود داشته باشد که بقایای یک آتشفشان اولیه است. حفاری بعدی فرضیه او را تأیید کرد. در سال 1840 در اتو هائو (جزیره تواموتو) با استفاده از دریل بدوی در عمق 14 متر ، منحصراً مرجان ها کشف شد. در سال 1896-1968 ، در حالی که سعی در حفر چاهی به پایگاه Funafuti Atoll (جزیره تووالو) داشت ، مته در ضخامت یکدست سنگ آهک مرجانی به عمق 340 متر فرو رفت. چاه عمیق 432 متر در اتل مرتفع کویتو-دیتو-شیما (جزیره ریوکیو) نیز به بستر اتل نرسید. در سال 1947 چاهی با عمق 779 متر بر روی بیکینی حفر شد و به ذخایر اولیه میوسن ، حدود 25 میلیون سال رسید. در سال 1951 ، دو چاه 1266 و 1389 متر در اعماق Envetok Atoll (جزایر مارشال) از سنگ آهک های ائوسن حدود 50 میلیون سال گذشت و به بازالت های بومی منشأ آتشفشانی رسید. این یافته ها نشانگر پیدایش آتشفشانی پایه اتول است.
از آنجا که کف آن بالا می رود ، صخره های ساحلی می توانند در امتداد ساحل رشد کنند ، اما با بالا رفتن از سطح دریا ، مرجان ها می میرند و آهک می شوند. اگر زمین به آرامی حل و فصل شود ، میزان رشد صخره های فرسوده بر روی مرجان های قدیمی ، مرجان های مرده برای تشکیل یک صخره سدی در اطراف تالاب بین مرجان ها و زمین کافی است. پایین آمدن بیشتر از کف اقیانوس منجر به این واقعیت می شود که جزیره کاملاً در زیر آب پنهان است ، و در سطح آن فقط یک حلقه صخره باقی مانده است - اتل. صخره های سدی و اتل ها همیشه یک حلقه بسته تشکیل نمی دهند ، گاهی اوقات طوفان ها دیوارها را می شکنند. افزایش سریع سطح دریا و فرونشست کف می تواند رشد مرجان را مهار کند ، سپس پولیپ های مرجانی از بین بروند و صخره ها بمیرند. مرجان هایی که در همزیستی با zooxanthellae زندگی می کنند ممکن است به دلیل این واقعیت که نور کافی دیگر برای فتوسنتز نمادهای آنها به عمق نفوذ نمی کند ، بمیرند.
اگر کف دریا زیر اتل بلند شود ، یک جزیره اتل به وجود می آید. یک صخره مانع حلقوی به یک جزیره با چندین گذرگاه کم عمق تبدیل می شود. با افزایش بیشتر در قسمت زیرین ، معابر خشک می شود و تالاب به یک دریاچه مرجع تبدیل می شود.
سرعت رشد مرجان ها به گونه بستگی دارد و از چند میلی متر تا 10 سانتی متر در سال متغیر است ، اگرچه در شرایط مطلوب می تواند به 25 سانتی متر (آکروپور) برسد.
اولین مرجان های روی زمین در حدود 450 میلیون سال پیش ظاهر شدند. جداول منقرض به همراه اسفنج های استروماتوپری پایه سازه های صخره ای را تشکیل می دهند. بعداً (416)
416-359 میلیون سال پیش) مرجان های چهار رگه از روگوز ظاهر شد ؛ منطقه صخره صدها کیلومتر مربع رسید. 246 تا 229 میلیون سال پیش ، اولین مرجان ها ظاهر شد ، که در همزیستی با جلبک ها زندگی می کردند و در دوره سنوزوئیک (حدود 50 میلیون سال پیش) ، مرجان های maderepores ، که امروز وجود دارند ، ظاهر شدند.
در طول وجود مرجان ها ، آب و هوا تغییر کرده است ، سطح اقیانوس ها بالا رفته و کاهش یافته است. آخرین کاهش شدید سطح اقیانوس در 25 تا 16 هزار سال پیش رخ داده است. حدود 16 هزار سال پیش ، ذوب یخچالهای طبیعی منجر به افزایش سطح اقیانوس شد ، که حدود 6 هزار سال پیش به مدرن رسیده است.
شرایط تشکیل
برای ظهور بیوسنوز مرجانی ، ترکیبی از تعدادی از شرایط مرتبط با دما ، شوری ، قرار گرفتن در معرض نور و تعدادی دیگر از عوامل غیر زنده کننده ضروری است. مرجانهای Germatypic با stenobiontism زیاد (عدم تحمل انحراف قابل توجه از شرایط بهینه) مشخص می شوند. عمق بهینه برای رشد صخره های مرجانی 10-20 متر است. حد عمق ناشی از فشار نیست ، بلکه به دلیل کاهش نور است.
تمام مرجان های گرمیوتیک از نظر گرمازا هستند. بخش عمده ای از صخره های مرجانی در مناطقی واقع شده اند که دمای سردترین ماه سال زیر +18 درجه سانتیگراد نباشد. با این حال ، تولید مثل جنسی در این دما غیرممکن است ، و رویشی کند می شود. به طور معمول ، کاهش درجه حرارت زیر +18 درجه سانتیگراد باعث مرگ مرجان های سازنده صخره ها می شود. ظهور مستعمرات جدید محدود به مناطقی است که درجه حرارت زیر +20.5 درجه سانتیگراد نمی افتد ، ظاهراً این حد دمای پایین تر برای تخمدان و اسپرماتوژنز در مرجانهای هراتیپال است. حد بالایی وجود از +30 درجه سانتیگراد فراتر رفته است. در طول جزر و مد روز در تالابهای کم عمق مناطق استوایی که بیشترین تنوع اشکال و تراکم رشد مرجان مشاهده می شود ، دمای آب می تواند به +35 درجه سانتیگراد برسد. درجه حرارت موجودات ارگانیسم سازند صخره ها در طول سال پایدار است ، نوسانات سالانه در استوا 1-2 درجه سانتیگراد و در مناطق استوایی از 6 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند.
متوسط شوری روی سطح اقیانوسها در منطقه گرمسیری حدود 35.18 است. حد پایین شوری که در آن تشکیل صخره های مرجانی امکان پذیر است 30-31 است. این مسئله عدم وجود مرجانهای بدخیم در مصب رودخانه های بزرگ را توضیح می دهد. عدم وجود مرجان در امتداد سواحل اقیانوس اطلس آمریکای جنوبی دقیقاً با آب شیرین کن آب دریا به دلیل آمازون توضیح داده شده است. علاوه بر رواناب سرزمین اصلی ، میزان بارش نیز بر شوری آبهای سطحی تأثیر می گذارد. گاهی اوقات باران های طولانی که باعث کاهش شوری آب می شوند می توانند باعث مرگ جمعی پولیپ ها شوند. طیف شوری مناسب برای زندگی صخره های مرجانی بسیار گسترده است: مرجان های مختلف هر دو در دریاهای کوچک داخلی با شوری کم (30-31 ‰) گسترده است ، شستن مجمع الجزایر سوندا و فیلیپین (Celebess ، Yavan ، Banda ، Bali، Flores، Sulu) و دریای چین جنوبی و دریای سرخ ، که در آن شوری به 40 می رسد.
بیشتر ارگانیسم های سازنده صخره ها برای زندگی به نور خورشید احتیاج دارند. فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی که طی آن آهک از آب دریا استخراج می شود و تشکیل اسکلت مرجان های هرماتوتیپ با فتوسنتز همراه است و در نور موفق تر است. در بافتهای آنها جلبکهای تک سلولی ، سمبولها ، سمپونیومها وجود دارند که عملکرد اندامهای فتوسنتزی را انجام می دهند. در منطقه صخره های مرجانی ، طول روز در طول سال به طور قابل توجهی تغییر نمی کند: روز تقریباً برابر با شب است ، گرگ و میش کوتاه است. در نزدیکی خط استوا ، بیشتر سال روشن است ، در مناطق استوایی تعداد روزهای ابری بیشتر از 70 نیست. کل تابش خورشیدی در اینجا حداقل 140 کیلو کالری در هر 1 سانتی متر مربع در سال است. احتمالاً ، مرجان ها به نور مستقیم خورشید احتیاج دارند: در مناطق سایه دار صخره ، شهرکهای آنها پراکنده است. مستعمرات به صورت عمودی مرتب نشده اند ، اما به صورت افقی توزیع می شوند. بعضی از انواع مرجان ها که در فرآیند فتوسنتز دخیل نیستند ، مانند توباسترهای قرمز روشن و دیستوکوپورهای هیدروکلرال بنفش ، اساس صخره نیستند. با افزایش عمق ، نور به سرعت کاهش می یابد. بیشترین تراکم شهرک های مرجانی در محدوده 15-25 متر مشاهده شده است.
بیشتر صخره ها به صورت ثابت شکل می گیرند. مرجان روی سنگ های جداگانه و بلوک های آهکی شکل نمی گیرد. مرجان هایی که در پشته ها با تلاطم زیاد زندگی می کنند ، نمی توانند سیلان را تحمل کنند. در حالی که در صخره های ریشه دار در ناحیه بین خط الراس و ساحل مناطقی با کف گل آلود وجود دارد که جانوران مرجانی خود را توسعه می دهد. مرجان های بزرگ به شکل قارچ روی یک بستر سست رشد می کنند ، پایه گسترده ای از آنها اجازه نمی دهد تا درون لجن فرو روند. تعدادی مرجان شاخه ای (آکروپولیس کولاچا ، Psammocore ، porite مایل به سیاه) که در تالاب های خاموش مستقر می شوند ریشه در رشد دارند. در خاک های شنی ، مرجان ها مسکن تشکیل نمی دهند ، زیرا ماسه ها متحرک هستند.
طبقه بندی
با توجه به ارتباط مدرن با سطح دریا ، صخره ها به:
1) سطح ، رسیدن به سطح اوج ناحیه جزر و مدی یا بالغ ، رسیدن به حداکثر ارتفاع ممکن برای وجود صخره سازان (ژرمتیپ ها) در سطح دریای معین ،
2) مرتفع شده - در بالا ، در ساختار آن مرض های هراتیفیفیک بالاتر از حد بالایی وجود آنها ،
3) غوطه ور - یا مرده ، به دلیل پایین آمدن تکتونیکی ، در اعماق جایی قرار گرفته است که موجودات سازنده صخره ها نمی توانند وجود داشته باشند ، یا زندگی ، در زیر لبه آب واقع شده اند ، با قله ای که در موج کم خشک نمی شود.
در رابطه با خط ساحلی ، صخره ها به:
- صخره های ساحلی یا ساحلی
- صخره های مانع
- آتول ها
- صخره های داخل تالاب - صخره های لکه دار ، صخره های پیناک و تپه های مرجانی. ساختمان های جدا شده ای که از پایین به شکل تپه ها و پشته ها بالا می روند. آنها توسط کلنی های مرجانی که به سرعت در حال رشد هستند تشکیل می شوند. آکروپورا, استایلوفورا, پونتس مستعمرات شاخه های داخل شکاف در مقایسه با مرجان های مشابه که در خارج از تالاب زندگی می کنند دارای شاخه های باریک و آسان تر شکسته هستند. بین شاخه های مرده ، صدف ، اکینودرم ها ، پلی چت ها به سرعت مستقر می شوند ، سطح آن با پوسته جلبک های آهکی پوشانده شده است. شکافها و سوله ها به عنوان پناهگاه ماهی ها استفاده می شوند.
مناطق
اکوسیستم صخره مرجانی به مناطقی تقسیم می شود که نمایانگر انواع مختلف زیستگاه است. معمولاً چندین منطقه وجود دارد: تالاب ، صخره صاف ، شیب داخلی و صخره بیرونی (صخره صخره). همه مناطق به لحاظ زیست محیطی بهم پیوسته اند. زندگی روی صخره ها و فرآیندهای اقیانوس فرصت هایی را برای ترکیب مداوم آب ، رسوبات ، مواد مغذی و موجودات زنده ایجاد می کند.
شیب بیرونی رو به دریای آزاد است ، از سنگ آهک مرجانی تشکیل شده است که با مرجانهای زنده و جلبک پوشیده شده است. معمولاً از یک سکوی شیب دار در قسمت زیرین و قسمت فوقانی اسپورها و توخالها یا کانال های اسپور و کانال تشکیل شده است. شیب بیرونی با یک خط الراس که از سطح دریا بالاتر می رود ، تاج گذاری شده است و یک دشت آهکی نسبتاً مسطح - صخره های مسطح - پشت آن امتداد دارد. تاج محلی از فعال ترین رشد مرجان است. صاف صاف به قسمت خارجی ، داخلی و منطقه تجمع بلوک یا سطح شیب دار (شافت جامد بلوک های سیمانی با دره ها) تقسیم می شود. شیب داخلی صخره به پایین تالاب می رود ، جایی که ماسه و لجن مرجان و هلیم جمع می شوند و صخره های درون تالاب شکل می گیرند.
زیست شناسی
مرجان های زنده مستعمره پولیپ ها با اسکلت آهکی هستند. معمولاً این موجودات کوچک هستند ، با این حال برخی از گونه ها به 30 سانتی متر می رسند. مستعمره مرجانی شامل پولیپ های بی شماری است که به قسمت مشترک کلنی با انتهای پایین متصل شده اند. پولیپهای استعماری تنها ندارند.
پولیپ های تشکیل دهنده صخره ها به طور انحصاری در منطقه یوفیفی در عمق 50 متر زندگی می کنند .پولیپ ها خود قادر به فتوسنتز نیستند اما با همزیستی جلبک ها در همزیستی زندگی می کنند. این جلبک ها در بافت پولیپ زندگی می کنند و مواد مغذی ارگانیک تولید می کنند. به لطف همزیوزی ، مرجان ها در آب شفاف ، جایی که نور بیشتری به آن نفوذ می کند ، خیلی سریعتر رشد می کنند. بدون جلبک ، شکل گیری صخره های بزرگ مرجانی خیلی آهسته است. مرجانها تا 90٪ از غذای خود را از طریق همزیستی دریافت می کنند. علاوه بر این ، اعتقاد بر این است که اکسیژن موجود در آبهای شستشوی صخره بزرگ ، برای تنفس پولیپ کافی نیست ، بنابراین بدون جلبک تولید اکسیژن ، بیشتر مرجان ها در اثر کمبود اکسیژن می میرند. تولید فتوسنتز در صخره های مرجانی به 5-20 گرم در سانتی متر مربع در روز می رسد که تقریبا 2 برابر بیشتر از حجم تولید اولیه فیتوپلانکتون در آب های اطراف است.
صخره ها به دلیل رسوب اسکلت های آهکی پولیپ ها رشد می کنند. امواج و حیواناتی که از پولیپ ها تغذیه می شوند (اسفنج ، ماهی طوطی ، خارپشت دریایی) ساختار آهکی صخره ها را که در اطراف صخره ها و در پایین تالاب به شکل شن و ماسه قرار دارد تخریب می کنند. بسیاری دیگر از ارگانیسم های بیوسنوز صخره ای به همان روش در رسوب کربنات کلسیم نقش دارند. جلبک های مرجانی مرجان ها را تقویت می کنند و پوسته آهکی روی سطح تشکیل می دهند.
انواع مرجان
به طور کلی ، مرجان های سخت که صخره ای تشکیل می دهند را می توان به شکننده شاخدار (madrepor) و عظیم ، سنگی (مرجان های مغزی و منتورین) تقسیم کرد. مرجانهای شاخه ای معمولاً در سطح کم عمق و مسطح یافت می شوند. آنها به رنگ های آبی ، بنفش کم رنگ ، بنفش ، قرمز ، صورتی ، سبز روشن و زرد رنگ شده اند. گاهی اوقات تاپ ها رنگ متضاد دارند ، به عنوان مثال شاخه های سبز با تاپ های یاس بنفش.
مرجان های مغزی می توانند به بیش از 4 متر قطر برسند. آنها در عمق بیشتری نسبت به شاخ و برگ زندگی می کنند. سطح مرجان مغز با نهرهای پر پیچ و خم پوشانده شده است. قهوه ای غالباً در رنگ غالب است ، گاهی در ترکیب با سبز. پرتوهای متراکم نوعی کاسه را تشکیل می دهند که پایه آن از مرجان های مرده تشکیل شده است و موجودات زنده در لبه ها قرار دارند. لبه ها رشد می کنند ، به طور فزاینده ای قطر کاسه را افزایش می دهند ، که می تواند به 8 متر برسد. مستعمرات porite زنده با رنگ بنفش کمرنگ نقاشی می شوند ، شاخه های پولیپ ها به رنگ سبز مایل به خاکستری هستند.
در انتهای خلیج ها ، مرجان های فردی قارچ گاهی دیده می شوند. قسمت مسطح پایین آنها کاملاً به سمت پایین قرار گرفته و قسمت بالایی آن از صفحات عمودی همگرا در مرکز دایره تشکیل شده است. مرجان قارچ برخلاف مرجانهای سخت شاخه دار و عظیم که کلنی هستند ، یک ارگانیسم زنده مستقل است. در هر مرجانی از این دست فقط یک پولیپ زندگی می کند که شاخه های آن به طول 7.5 سانتی متر می رسد. مرجان های قارچ به رنگ های مایل به سبز و قهوه ای رنگ شده اند. رنگ حتی اگر پولیپ در شاخکها بکشد ، ادامه می یابد.