Koraljni Grebeni PDF - Biologija

Koraljni grebeni  Koraljni grebeni su vrlo bogate životne zajednice, a ujedno i najveće geološke strukture na Zemlji koje stvaraju živi organizmi Izgrađeni su od velikih količina CaCO3, vapnenca kojeg talože živi organizmi: najviše koralji (kameni), manje drugi žarnjaci (meduze,...

Koraljni grebeni  Koraljni grebeni su vrlo bogate životne zajednice, a ujedno i najveće geološke strukture na Zemlji koje stvaraju živi organizmi Izgrađeni su od velikih količina CaCO3, vapnenca kojeg talože živi organizmi: najviše koralji (kameni), manje drugi žarnjaci (meduze, moruzgve), alge (simbiontske i inkrustirajuće), spužve, krednjaci,... Koraljni grebeni su staništa za mnogobrojne morske organizme (koralji su im sklonište i/ili izvor hrane): morski crvi, školjkaši, zvjezdače, ježinci, ribe, morske kornjače, … - najbogatija i najkompleksnija životna zajednica mora Nalaze se u prozirnim, čistim plitkim morima, s tropskom i suptropskom klimom (~ do 30° sjeverno i 30° južno od ekvatora)  Tri su osnovna tipa koraljnih grebena: 1.priobalni tip, u plitkim vodama duž obale tropskih otoka ili kontinenata, koralji su do razine mora ili nešto ispod nje i prema otvorenom oceanu 2.barijerni tip, paralelno s obalom, odvojen od obale lagunom (Veliki koraljni greben u Australiji) 3.atolni tip, greben prstenastog oblika, često okružuje otok, obično ima plitku, pjeskovitu lagunu u sredini  Položaj koraljnih grebena crveno = priobalni grebeni zeleno = barijerni grebeni žuto = atoli  Građa koralja (razred: Anthozoa) Koraljni polip: Imaju usta, tentakule, probavilo i mezenterijske filamente Najčešće se radi o kolonijama velikog broja polipa koji su povezani tankim pokrovnim tkivom (rijetko 1 koralj izgrađuje samo 1 polip) Probavni sustav polipa u koloniji uglavnom ostaje povezan, a dijele i zajednički živčani sustav  Razmnožavanje koralja Mogu se razmnožavati na više načina: Vegetativna reprodukcija (dijeljenje): kako se pojedini polip razmnožava vegetativno dijeljenjem na nove polipe, kolonija u cjelini raste Fragmentacija: događa se kad se komad koraljne kolonije otpadne i naraste u novu koloniju „kćer“; neke vrste adaptirane da se lako odlome kako bi producirale više fragmenata (važan dio obnavljanja grebena od šteta uslijed raznih poremećaja, a transplantacija fragmenata jedan od načina na koji znanstvenici pomažu obnavljanju oštećenih grebena) Spolno razmnožavanje: produciraju jaja i spermije koji se spajaju i formiraju ličinku planulu, koja je karakteristična za žarnjake; neki su odvojenog spola, ali uglavnom hermafroditi; u nekih koralja jaja se oplođuju i razvijaju unutar polipa, a u većine tako da se spolni produkti ispuštaju u vodu  Masovno razmnožavanje koralja Najspektakularniji oblik spolnog razmnožavanja → mnogo različitih koraljnih vrsta na grebenu ispušta spolne produkte u isto vrijeme Pojava je prvi put primijećena na Velikom koraljnom grebenu (nekoliko noći godišnje između listopada i prosinca, nakon punog mjeseca) Ova pojava je opisana na mnogim drugim koraljnim grebenima diljem svijeta, ali ne na svima Razlozi: zbog predatora (?)  Oblici koralja razgranati masivni tanjurasti listasti stupičasti inkrustirajući solitarni  Koralji koji grade koraljne grebene uvijek imaju simbiontske zooxantellae (koljeno Dinoflagellata): fotosintetske, mikroskopske, jednostanične alge koje žive u životinjskim tkivima – endosimbioza One osiguravaju hranu koralju, a zauzvrat dobivaju zaštitu, dovoljnu količinu svjetla, stalnu opskrbu CO2 i nutrijentima (N i P)  Zooxantellae – ranije se smatralo da se radi samo o jednoj vrsti; morfološke, biokemijske i molekularne analize pokazale su da se radi o većem broju vrsta roda Symbiodinium Neke od vrsta ovog roda javljaju se samo u jednoj skupini koralja (specijalisti) dok se neki javljaju u velikom broju skupina (generalisti)  Ishrana koralja Koralji se hrane na nekoliko različitih načina: -zooxantellae su najvažniji izvor hranjivih tvari koralja (“ishrana iznutra”) -hrane se i zooplanktonom kojeg hvataju tentakulima ili mukusnim mrežama - probavljaju organski materijal izvan tijela pomoću mezenterijskih filamenata - apsorbiraju otopljenu organsku tvar (DOM) iz morske vode  Nutrijenti Morska područja na kojima se nalaze koraljni grebeni obično su siromašna nutrijentima, slabo produktivna Zooxantelle dobivaju potrebne nutrijente najvećim djelom od koralja – otpadne tvari koralja ne ispuštaju se u vodu nego ih koriste simbiontske alge – nutrijenti se recikliraju ! Slično i kod drugih organizama sa simbiontskim algama (mnogi beskralježnjaci: spužve, plaštenjaci, veliki školjkaši, …) Jedan dio nutrijenata: - apsorbiraju iz morske vode - dobivaju iz zooplanktona kojim se koralji hrane -iz cijanobakterija (slobodnih i simbiontskih) koje fiksiraju N (Calothrix) - dobivaju iz otpadnih produkata npr. riba  Svjetlo i temperatura Za rast koralja neophodne su dovoljne količine svjetla (za fotosintezu zooxantella), plitka područja mora (ne dublje od 50 m) Temperatura mora treba biti relativno visoka (tropska i suptropska područja), u prosjeku > 20°C, ali ne > 30-35 °C Simptom toplotnog (ili nekog drugog stresa) je izbjeljivanje – simbiontske alge ugibaju ili napuštaju koralj, gubi boju  Salinitet, sedimentacija i eutrofikacija Ne podnose velika smanjenja saliniteta, ne rastu blizu ušća rijeka Uspijevaju uglavnom na kamenitim podlogama, bistrim vodama, ne odgovara im puno mekog sedimenta Morska voda u kojoj žive koralji mora biti čista, jedna od najvećih opasnosti za koraljne grebene – onečišćenje (eutrofikacija)  Još jedna potencijalna opasnost – akvaristika: sakupljači riba (i drugih vrsta) za akvarije ciljano sakupljaju velike količine određenih vrsta riba – multimilijunska industrija (Indonezija i Filipini najveći izvoznici) – ugrožavanje bioraznolikosti na lokalnoj razini Pri tome najčešće koriste cijanid kao anestetik – vrlo štetno za cijele zajednice, veliki problem u zemljama jugoistočne Azije Malo zemalja ima zakonsku regulativu vezanu uz monitoring, način izlova i održivo korištenje akvarijskih vrsta  Odnosi među organizmima u zajednicama koraljnih grebena Vrlo su česte zajednice različitih vrsta Primjeri mutualizma: - koralji i zooxantelle -neke moruzgve, puževi, veliki školjkaši također imaju fotosintetske simbionte (Tridacna) -neki plaštenjaci (Tunicata) imaju fotosintetske bakterije roda Prochloron Većina koralja ima određeni broj fakultativnih i obligatnih simbionata (paraziti, komensali ili mutualisti), često su to rakovi  Vrlo česte simbioze spužvi s 2. vrstama; najčešće s mikroorganizmima, ali ponekad i s makroalgama, posebice crvenim i zelenim Veliki broj vrsta razreda Demospongiae udružuje se s algama ili cijanobakterijama, dinoflagelatima (zooxantellae), diatomejama ili jednostaničnim zelenim algama Simbioze s fotosintetskim organizmima - slične su funkcije poput simbioze koralja i zooxantella Udružuju se i s heterotrofnim bakterijama; funkcija i mehanizam djelovanja manje poznati: - neke vrste bakterija uzimaju otopljenu organsku tvar iz morske vode i predaju je spužvi, - neke vrste imaju sposobnost prevođenja amino-dušika u nitrate, koje onda mogu iskoristiti simbionti poput zooxantella ili cijanobakterija ili se izlučuju u okolnu vodu (doprinose produktivnosti)  Ribe iz porodice Carapidae žive unutar bodljikaša (Echinodermata) kao što su zvjezdače, ježinci ili morski trpovi i to kao: - paraziti (hrane se tkivom bodljikaša) ili - komensali (nalaze sklonište kad nisu u potrazi za plijenom) Porodica Carapidae – “pearlfish” “pearlfish” + morski trp (Bohadschia argus)  Razne vrste riba iz porodice glavoča (Gobidae) ulaze u simbiontske odnose s beskralježnjacima, npr. mutualistička zajednica s kozicom (kozica buši rupu u kojoj oboje žive, a riba upozorava kozicu na opasnost laganim udarcem repa o antene)  Ribe iz roda Amphiprion (klaun riba) u posebnom odnosu s nekim vrstama moruzgvi, koje imaju snažne žarnice (nematociste) kojima mogu ubiti ribu Ove ribe su od žarnica zaštićene mukusom (sluzi), one ostaju uz moruzgvu, čak pod nju i polažu jaja, a i moruzgva ima koristi, jer ova riba tjera druge vrste koje se hrane moruzgvama  Vrlo su česte i “stanice za čišćenje” – mjesta na koraljnom grebenu gdje ribe “klijenti” dolaze na čišćenje od parazita koje najčešće uklanjaju ribe i rakovi “čistači” Rak “čistač” (Lysmata amboinensis) Ribe čistači (Labroides) na domaćinu Rak čistač i kirnja  Kompeticija Borba za prostor (limitirajućifaktor): Koralji: kompeticija oštra, mnoge vrste agresivne, ubijaju tkivo susjednih koralja: - uspravni rast i grananje (sprječava prodor svjetla susjedima) -probavni mezenterijski filamenti: ispružaju ih i probavljaju tkivo susjednog koralja, obično se događa noću, probava ciljanog tkiva traje nekoliko sati) - “tentakuli čistači” – posebni dugi nastavci sa žarnim stanicama - nematocistima (noću se šire na susjedne kolonije i ubijaju ih)  Meki koralji (gorgonije, i do 50% živog materijala na koraljnom grebenu): - male karbonatne igle (spikule) - brzi rast (nemaju karbonatni skelet) -kemijske supstance (otrovne ili neukusne) neke ispuštaju u vodu (ugibaju jedinke koje su u blizini) Spužve: - spikule, kemijske supstance Vrste koje su manje agresivne, svoju opstojnost na koraljnim grebenima nadoknađuju obično nekim drugim obilježjem kao što su brzi rast ili visoki fekunditet  Predatorstvo Razne životinje se hrane koraljima (ribe, rakovi, morske zvjezdače) Većinom otkidaju pojedinačne polipe i manje dijelove, a kolonija opstaje i nadoknađuje izgubljeni dio Predatorstvo utječe na broj i vrstu koralja i na brzinu rasta grebena Neke vrste se hrane samo određenim vrstama koralja npr. riba leptir (Chaetodon unimaculatus) koraljem Montipora verrucosa  Morska zvjezdača (Acanthaster planci) – važan predator koralja Ponekad se javlja u velikom broju (“boomovi”) – uništavanje velikih površina koraljnih grebena Uzrok pojavi nepoznat: prirodna pojava ili rezultat djelovanja čovjeka Pokušaji uklanjanja (mehaničko uklanjanje, trovanje), potencijalna opasnost za zajednice zbog uplitanja čovjeka  Hranidbena mreža koraljnog grebena konzumenti producenti  Jadranski koralji Cladocora cespitosa Corallium rubrum Lophelia pertusa Crvena rožnjača Isidella elongata Madrepora oculata (Paramuricea Clavata) Morsko stabalce (Eunicella Cavolinii)  Pitanja za ponavljanje Koji sve organizmi sudjeluju u izgradnji koraljnih grebena? Na koje se načine koralji i drugi organizmi bore za prostor na koraljnom grebenu? Kakva je produktivnost voda gdje se nalaze koraljni grebeni? Jesu li nutrijenti limitirajući faktor za rast koralja na koraljnom grebenu? Što je to endosimbioza? Navedi neke primjere i koristi oba simbionta iz takvog odnosa? Što sve predstavlja potencijalnu opasnost za koraljne grebene?