Медузы, кораллы, полипы. Как образуются и где обитают кораллы? Как образовываются коралловые острова
КАК ОБРАЗУЮТСЯ И ГДЕ ОБИТАЮТ КОРАЛЛЫ?
В океане есть большие острова, строителями которых являются маленькие существа, чей размер не превышает булавочную головку. Это коралловые полипы - полупрозрачные столбики со щупальцами на конце. Тело у полипа очень нежное, поэтому для своей защиты он строит маленькую известняковую ячейку, которую называют чашечкой. Чашечка клеится к чашечке, и в результате появляются коралловые рифы, которые напоминают сказочное королевство.
Ancient Lobe Coral
Если подплыть к рифу, взору представится совершенно необыкновенный подводный лес. Здесь есть колонии рифов, похожие по форме на елочки, густые колючие кусты, грибы, гигантские воронки, вазы, чаши, деревья. Преобладают яркие краски: лимонно-желтая, изумрудно-зеленая, светло-коричневая, малиновая.
Pygmy Sea Horse and Coral
В густых зарослях кораллов находят для себя убежище и пищу многочисленные моллюски, рыбы и многие другие животные. Часть из них всю жизнь прячутся внутри колонии. Иногда риф обрастает такое животное со всех сторон, и оно оказывается навсегда замурованное в толщу кораллов, получая пищу через небольшие отверстия. Другие водные обитатели укрываются в заросли только при опасности, третьи постоянно ползают по поверхности колонии или держатся вблизи.
Golden Sweeper Fish on Coral Reef
Для роста и процветания кораллового рифа необходимо наличие благоприятных условий. Морская вода должна быть с нормальной океанической соленостью. Поэтому во время сильных дождей, когда соленость в прибрежных частях моря понижается, большое количество кораллов гибнет. Это влечет за собой плохие последствия для различных обитателей моря, так как разлагающиеся ткани кораллов отравляют воду и несут смерть морским животным.
Broccoli Coral
Вторым условием для жизни кораллов является высокая и постоянная температура воды. В связи с этим большинство рифов встречается в тропических частях Тихого, Индийского и Атлантического океанов. Следующее важное условие нормальной жизнедеятельности кораллов - чистота и прозрачность морской воды. Прозрачная вода лучше пропускает солнечные лучи. А самое главное - кораллы нуждаются в пище, они питаются микроскопическими животными из планктона.
Mushroom Coral
Большое пространство тропической части Мирового океана подходит для процветания кораллов. Площадь их сооружений насчитывает более 27 млн. кв. км. Площадь одних только островов и рифов, которые обнажаются при отливе, составляет 8 млн. кв. км., это больше площади Австралии (7,7 млн. кв. км). Самый большой коралловый риф находится у берегов Австралии - это Большой Барьерный риф, он тянется на много тысяч километров.
Damselfish on Coral Reef
Различают береговые рифы, которые находятся по берегам островов или материков. Барьерные рифы - размещаются на некотором расстоянии от берега и атоллы - коралловые острова.
Coral Reef
Коралловые острова очень сходны между собой. Кокосовые пальмы и белая полоса прибрежного пляжа виднеются издали. Растительность коралловых островов однообразная, здесь встречаются растения с широкими и длинными листьями, именуемые панданусами. На их кустах растут плоды, очень напоминающие по форме ананас. Также здесь можно увидеть кактусы и высокую жесткую траву.
Coral-Covered Anchor
Все пространство, занятое коралловым рифом, является огромной природной фабрикой извести. Из года в год маленькие полипы извлекают известь из морской воды и откладывают ее в своем теле. Так как кораллы поселяются у поверхности моря (по берегам островов, либо сами образуют остров), известь легко доступная, а запасы ее почти не ограничены.
Coral
Кораллы широко используют в хозяйстве. В приморских тропических странах их используют как строительный материал для домов, мощения улиц. Кораллы применяются для полировки и шлифовки деревянных и металлических изделий, для изготовления лекарственных препаратов, а также как украшение для искусственных скал в садах, парках и аквариумах.
Great Barrier Reef
В тропиках имеется немало островов, возникших из коралловых рифов. Так как на них нет естественного камня, кораллами пользуются как тяжелыми предметами, для того чтобы раздавить плоды или растереть семена. Издавна кораллам приписывали магические свойства. Амулеты, сделанные из них, предохраняли своего хозяина от колдовства и болезней. Также кораллы продаются как сувениры, которые охотно покупают не только приезжие, но и местные жители.
Биогенные острова встречаются только в тропической и экваториальной широтных зонах океана с теплыми водами. По составу субстрата выделяются атоллы, коралловые рифы и мангровые острова. Однако последние имеют малые размеры и очень ограниченное распространение в береговой зоне. Коралловые образования представляют собой окаймляющие рифы, протягивающиеся вдоль берегов, или барьерные рифы, расположенные на удалении от берегов и отделенные от них лагунами. Большая часть рифов находится под водой, а над уровнем океана в виде небольших островов замысловатых очертаний выступают лишь их вершины, например, на Большом Барьерном рифе у восточного берега Австралии. Атоллы в океане возникают на вершинах крупных подводных вулканических гор или в процессе длительной эволюции кольцевого окаймляющего рифа вокруг вулканических островов, впоследствии погрузившихся ниже уровня океана и перекрытых толщей коралловых известняков. В итоге образуются кольцевые низкие острова, сложенные коралловым песком - продуктом разрушения рифов, которые окружают внутреннюю мелководную лагуну, например, острова Каролинские, Маршалловы, Гильберта, Лайн, Туамоту - в Тихом океане, острова Мальвинские и Чагос - в Индийском океане, острова Альбукерке, Сен-Андрес, Ронкадор - в Атлантическом океане (Карибское море) и другие. Эти острова представляют собой молодые образования, возникшие в результате надстройки коралловых рифов в голоцене .
Из названия понятно, что такие названия получили острова, которые «выросли» из коралловых рифов. Выглядит это следующим образом. Сначала действующий подводный вулкан, совершив свое последнее извержение, поднимается над поверхностью воды и угасает. Его со всех сторон окружают коралловые рифы, которые корнями достигают океанического дна. Со временем вулкан оседает или разрушается, однако рифы остаются на месте, повторяя его очертания, продолжая расти. В конце концов, над поверхностью остается только «плашка» острова с неглубокой центральной лагуной, которая показывает жерло бывшего вулкана.
Центральная лагуна острова - это наиболее красивое место острова, которое заслужено является его достопримечательностью.
Такой тип островов является излюбленным местом отдыха для людей со всего мира, являясь визитной карточкой красивых тихоокеанских островов (рисунок 4)
Коралловые рифы растут не только за счет превращения твёрдых кораллов, в песок, повышающий уровень морского дна. Не менее важным источником их образования является клейкое вещество, которое выделяют и полипы, и отдельные водоросли, поселяющиеся на них. Это вещество цементирует все известковые остатки в нерушимую скальную поверхность.
Рисунок 4. - Коралловые острова. Мальдивы .
В тропиках довольно часто идут обильные дожди. Тогда концентрация соли в поверхностных слоях морской воды резко снижается, и многие полипы гибнут. Иногда наплывают тучи ила и песка, которые, оседая, хоронят под собой животных. Мертвые коралловые колонии крошатся и превращаются в коралловый песок.
Таким образом, коралловые образования возникают в результате бесконечных процессов созидания и разрушения.
Людей издавна интересовало, как возникают рифы, особенно атоллы, встречающиеся прямо в открытом океане.
Известный русский мореплаватель Ф. Ф. Беллинсгаузен высказал ряд верных мыслей об их природе. Самую обоснованную теорию происхождения коралловых рифов выдвинул Ч. Дарвин. Во многом придерживаются ее и сегодня .
Образование атоллов не всегда укладывается в схему, выдвинутую Дарвином. Некоторые из них зарождаются на вершинах подводных вулканов либо на морских отмелях. Об этом свидетельствуют, например, результаты бурения берегового рифа у Паго-Паго на островах Самоа, где коренная порода (не кораллы) находится уже на глубине 35 м от поверхности.
Английский ученый Дж. Маррей внес существенные дополнения в теорию Дарвина. Он доказал, что сплошной коралловый риф обязательно преобразуется в кольцевой, и вот по какой причине. Кораллам в средней части рифа не хватает пищи, они постепенно гибнут и разрушаются, ибо здесь накапливается углекислота - продукт дыхания полипов, которая и растворяет известняк, а риф наращивается только с внешней стороны. Так и возникает лагуна в центре рифа.
В. Н. Космынин, подробно изучавший геоморфологию коралловых рифов Сейшельских островов, нашел на них ряд последовательных стадий формирования рельефа внешнего склона. На первых стадиях шпоры представляют собой вытянутые сверху вниз по склону полосы густого переплетения ветвистых кораллов. Такие кораллы характеризуются быстрым ростом, и подолгу они успевают за относительно короткий срок образовать на рифроке так называемый коралловый буш. Под воздействием волн нежные концевые веточки колоний обламываются, а их основания тем временем подвергаются цементации известковыми водорослями и инкрустирующими кораллами .
На этой как бы спрессованной и потому более плотной вертикальной полосе кораллового известняка, как на поколе, снова разрастаются ветвистые кораллы - и образование шпоры переходит во вторую стадию.
Возникновение каналов, т. е. выемок между шпорами, отчасти объясняется эрозией под влиянием оттекающей с рифа воды, которая при отступлении волны устремляется именно сюда, так как не встречает препятствий в виде коралловых зарослей. Однако главная причина возникновения каналов заключается все же в росте кораллов на шпорах. На последней стадии ширина шпор по фронту достигает 3-5 м, а иногда и более, причем они начинают смыкаться своими боковыми сторонами, и тогда каналы между ними превращаются в вертикальные или наклонные туннели.
Из сказанного очевидно, что риф разрастается в сторону моря за счет образования шпор и их последующего слияния. Конечно, не исключено и эрозионное их разрушение, но оно, по-видимому, имеет место лишь при очень сильных штормах.
На упомянутом выше рифе на острове Хайнань система шпор и каналов находилась в третьей, наиболее развитой стадии.
Венчающий внешний склон рифа гребень несколько возвышается над уровнем нуля глубин, за ним в сторону берега тянется более или менее плоская известковая платформа, или риффлет.
Непосредственно за гребнем на риффлете почти всегда имеется понижение глубиной от 50 см до 1-2 м и шириной в несколько метров. Оно тянется извилистым каналом параллельно внешнему краю рифа. Как уже было сказано выше, гребень рифа представляет собой место наиболее активного роста кораллов, на нем же за счет известковых водорослей развивается и так называемый водорослевый вал.
Образование известковыми красными водорослями вздымающегося вала именно у мористого края риффлета и на гребне объясняется экологическими особенностями этих растительных организмов. Они гораздо легче переносят перегрев и высыхание, чем мадрепоровые кораллы. Условия периодического обнажения и заплеска волнами для известковых багрянок, по-видимому, следует считать оптимальными: с одной стороны, интенсивный водообмен способствует получению карбоната кальция, а с другой - при отступлении волны растения получают максимум солнечного света (В. Космынин) .
Эти герматипные организмы и поднимают гребень над уровнем рифовой платформы. На расстоянии нескольких метров от края внешнего склона обычно располагался второй, не столь ярко выраженный гребень. Очевидно, что прежде по этой линии и проходил край рифа, но вследствие развития нынешней генерации системы шпор он оказался в ближайшем тылу.
Поскольку оба гребня располагаются на горизонтальной плоскости, они должны рассматриваться в структуре риффлета, однако генезис разных частей самой рифовой платформы неодинаков. Если ее мористая часть возникает в результате активного роста кораллов и водорослей, то участки, лежащие ближе к берегу, обязаны своим происхождением накоплению и частичной цементации обломочного материала, образующегося преимущественно на внешнем склоне и гребне и перенесенного оттуда волнами.
Итак, на рифе следует различать две главные части - внешнюю, биоконструкционную, созданную в результате жизнедеятельности герматипных организмов, и внутреннюю - аккумулятивную, образованную накоплением материала, который поступает с внешней его части. Б. В. Преображенский отмечает (1979), что первая заселена преимущественно продуцентами, т. е. производителями органического вещества, тогда как другая служит основным местом поселения консументов - потребителей готовых органических веществ.
Аккумулятивная часть риффлета, в свою очередь, состоит из трех поясов, или зон. Самая верхняя из них, вплотную примыкающая к берегу, лежит вблизи границы верхнего стояния воды в высокие (тропические) приливы. Она представлена древним известняком и покрыта слоем чистейшего кораллового песка. Это зона пляжа. Непосредственно к нему со стороны моря примыкает полоса риффлета, покрытая крупными и мелкими коралловыми обломками, не связанными между собой. Дело в том, что эта высоко лежащая часть рифовой платформы ежедневно на продолжительное время осыхает и в ее пределах известковые водоросли, цементирующие обломки, уже не могут существовать. Живых кораллов здесь тоже нет. Между этой мертвой зоной риффлета и гребнем простирается более или менее широкая живая зона, на которой укореняются отдельные массивные кораллы, а в лужах и ваннах на заиленном дне развивается особая фауна лагунных кораллов. Здесь встречаются как одиночные грибовидные кораллы, так и множество тонко разветвленных кустистых форм. Отмирая, они цементируются и также входят в структуру платформы, но последняя все же в первую очередь формируется из обломков, попадающих сюда с рифрока .
Таким образом, лагунный риф, столь сильно отличающийся от прибойного, генетически тесно связан с ним и возникает из внутренней части последнего.
Изучив большое число коралловых рифов, мы пришли к выводу, что все разнообразие их геоморфологических типов можно свести к сочетанию в разных соотношениях основных элементов, из которых слагается характерный прибойный окаймляющий риф.
В зависимости от силы воздействия волн и от профиля дна и возникают рифы различных типов .
Коралловые острова созданы организмами (полипами), способными выделять известковое вещество. Живут они колониями. Новые развивающиеся организмы остаются в связи с отмершими и образуют общий ствол. Для жизни кораллов, а, следовательно, и для образования острова нужны некоторые благоприятные условия. Необходимо, чтобы температура воды в среднем не опускалась ниже 20°. Поэтому полипы могут развиваться только в теплых тропических морях, да и то не везде. Там, где побережья омываются холодными течениями, их нет, как, например, у берегов Перу. Кроме того, для существования большинства полипов нужно твердое дно, чтобы укорениться, и сравнительно чистая вода; вследствие этого в тех местах, где впадают в море реки, принося с собой муть, риф прерывается. Коралловые постройки можно разделить на две категории. К первой категории относятся коралловые рифы, окаймляющие какой-нибудь остров или материк, - это береговые и барьерные рифы. Ко второй категории относятся самостоятельные острова, известные под именем атоллов. Атоллы имеют более или менее округлую или овальную форму, реже встречается треугольная или четырехугольная форма. Береговой риф окаймляет какой-нибудь остров или берег материка. Этот вал едва вздымается над водой, но и то далеко не везде, а большей частью он представляет отмель, так как кораллы вообще могут жить только под водой. Живые кораллы могут существовать на глубине до 90 м, но на такой глубине они встречаются довольно редко, а большей частью они не опускаются ниже 30- 40 м. Граница отлива составляет их верхний предел. Но некоторые полипы могут и обнажаться из-под воды и подвергаться непродолжительное время инсоляции. Целый ряд процессов ведет к тому, что коралловая отмель повышается. Море набегает на берег, отторгает куски полипняка, измельчает их в песок и набрасывает на мель, засыпая пустоты; на поверхности рифа поселяются другие организмы - моллюски, ракообразные, панцыри и скелеты которых в свою очередь идут на повышение рифа. Кроме того, теплая вода растворяет известняк, ветер и волны выбрасывают на мель вещества, принесенные с берега. В результате риф в целом уплотняется и иногда несколько возвышается над поверхностью моря, отделяясь от берега узким каналом. Барьерный риф гораздо дальше отстоит от берега, чем береговой. Между ним и берегом находится лагуна, местами заполненная также рифами и наносами. Самый большой барьерный риф тянется вдоль северо-восточного берега Австралии на протяжении 2000 км. Ширина лагуны здесь 40-50 км, иногда она расширяется даже до 180 км; глубина ее местами достигает 100 м, так что в лагуну могут заходить пароходы, хотя плавание и опасно, так как встречается много коралловых мелей. Ширина самого рифа - несколько десятков километров. Если мы взглянем на карту Тихого океана, то увидим, какое большое количество барьерных рифов встречается там. Все большие острова и масса мелких окаймлены коралловыми постройками.
Третью группу коралловых построек представляют атоллы. Собственно все кольцо атоллов представляет мель, а острова возвышаются из воды только местами. Атоллы производят очень сильное впечатление. Еще Дарвин говорит: «Трудно представить себе, не видев собственными глазами, бесконечность океана и ярость волн в резкой противоположности о низкой каймой суши и с гладью светло-зелёной воды внутри лагуны». Если в кольце атолла есть значительный прорыв, то суда могут найти спокойную пристань в его лагуне .
В поперечном разрезе атолл представляет сначала крутой склон, потом плоскую мель с возвышающимися на ней островами и, наконец, углубление лагуны. Размеры атоллов весьма различны: от 2x1 км до 25x10 км и даже 90x35 км. Возникновение атоллов можно объяснить следующим образом: если имеется в море мель, едва покрытая водой, то в случае твердого дна кораллы могут на ней поселиться и образовать атолл. Овальную форму атолл получает потому, что кораллы поселяются преимущественно по краям мели, так как сюда волнение моря, если оно не чрезмерно сильно, и морские течения приносят беспрепятственно запасы пищи (рисунок 5). Мель может возникнуть как вследствие поднятия дна моря, так и вследствие образования подводного вулкана или вследствие уплотнения пепла на конусе, едва возвышающемся над поверхностью. Если первоначально кораллы и поселяются равномерно по всей поверхности мели, то вскоре краевые кораллы окажутся в более выгодном положении: им беспрепятственно доставляется пища, и они растут быстрее, чем кораллы, находящиеся в средине. В средине создается лагуна, правда, довольно мелкая, так как мель находится неглубоко под водой. Мощность такого полипняка невелика и редко достигает 10 м. Таким образованиям дают название коралловых рифов. Труднее объяснить происхождение атоллов среди глубокого моря. Дарвин, как и многие другие ученые, обратил внимание, что часто коралловые острова поднимаются очень круто; склон их достигает 30°. Сначала полагали, что только коралловые острова имеют такие крутые склоны, но теперь мы знаем, что и вулканические, а иногда и онтинентальные острова не уступают им в этом отношении. Другой факт, который затрудняет объяснение происхождения атоллов, заключается в том, что мертвый полипняк иногда встречается на глубинах 100-200 м и больших, а мы знаем, что на такой глубине кораллы жить не могут .
Все эти затруднения были устранены теорией образования рифов Дарвина, который связал все три типа коралловых образований воедино. Он полагал, что всякий полипняк начинает свое существование в виде берегового рифа, потом переходит в барьерный, а затем уже превращается в атолл и что это превращение обусловливается опусканием дна моря в данной местности. Кораллы начинают свои постройки вокруг какого-нибудь острова, чаще всего вулканического происхождения, и образуют сначала береговой риф.
По мере медленного погружения острова нижние части полипняка погибают, а над ними размножаются новые кораллы, которые успевают надстраивать риф. Вместе с тем расстояние между внешним краем рифа и коренным берегом увеличивается, и образуется уже барьерный риф. От острова еще остается небольшая часть, подымающаяся среди лагуны. Затем происходит дальнейшее опускание, и образуется атолл; остров уже совершенно скрылся под водой, и на его месте находится лагуна.
Естественно, что при таком образовании атолла его наружные склоны отличаются крутизной. Многие ученые признавали эту теорию, особенно подробно разработанную в 1885 г. Дэна, но затем против нее были высказаны и возражения. Против теории Дарвина приводили тот факт, что часто в одной й той же группе островов мы встречаем все переходные стадии рифов Так, в группе Каролинских островов встречаются береговые рифы, рядом барьерные и атоллы, из лагун которых еще выглядывают небольшие островки, и, наконец, типичные атоллы (рисунок 6).
материковый вулканический коралловый остров
Рисунок 5. - Схема образования аттола .
Однако это возражение, основанное на существовании различных форм рифов поблизости друг от друга, легко устраняется, если предположить, что в данном месте произошли неравномерные вертикальные движения морского дна. Благодаря этому могли образоваться рядом различные формы полипняков. В пользу дарвиновской теории говорит и то обстоятельство, что хотя иногда и встречаются по соседству разные формы рифов, но гораздо чаще на обширных пространствах доминирует одна какая-нибудь форма, как это, например, наблюдается в Океании. Бурение полиппяка на острове Фунафути (в группе островов Эллис) подтвердило также правильность воззрений Дарвина. Скважина прошла 334 м в сплошном полипняке.
Следовательно, в данном месте происходило действительное опускание дна, так как кораллы не могут жить на такой глубине.
Рисунок 6. - Каролинские острова.
Согласно наблюдениям Меррея, Гуппи и Агассиса, нет надобности, чтобы атолл развивался непременно из берегового и барьерного рифа, - он может возникнуть и самостоятельно, притом не только в мелководной, но и в глубокой области моря. Если на дне моря происходит вулканическое извержение, то кораллы могут создать атолл на краю возникшего подводного вулкана, вокруг его кратера. Уже Шамиссо во время своего путешествия по Океании указал, что образование лагуны часто обусловлено тем, что кратер вулкана служит дном лагуны. Иногда подводная возвышенность лежит все-таки очень глубоко, на глубине нескольких сот метров. На такой глубине кораллы жить не могут, но там могут существовать многие другие организмы: ракообразные, моллюски и водоросли, имеющие известковый скелет; скелеты этих организмов увеличивают высоту подводного рифа, так что на нем в конце концов могут поселиться и кораллы (теория Меррея). Что же касается образования лагуны, то Агассис полагал, что углублению ее содействуют морские приливы. Атолл не представляет сомкнутого кольца, а имеет перерывы. В них проникает приливное течение, производит сильно эродирующее действие и очищает лагуну от наносов. Несмотря на сделанные возражения и дополнения, дарвиновская теория в общем вполне подтвердилась новейшими исследованиями, и можно считать ее наиболее правильно объясняющей происхождение атоллов .
Риф этот, по сути дела, представлен лишь одним составным элементом, а именно внешним склоном с гребнем на вершине. В этом месте береговые скалы круто уходят в море, и на них развиваются герматипные кораллы. Обломки этих кораллов, неизбежно возникающие в результате действия наката и во время штормов, из-за крутизны вздымающихся из моря скал не аккумулируются наверху, а скатываются по склону.
Их нагромождения видны на глубине около 20 м, где начинается пологое дно. Только на отдельных участках за гребнем рифа можно обнаружить небольшие (шириной не более 3-5м) площадки - зачатки будущего риффлета.
В отличие от кораллов прибойного рифа лагунные виды способны на несколько часов во время отлива оставаться на осушке. Волнение в лагуне слабее, и в низкую воду на обнажившиеся кораллы вода не попадает.
Иногда она полностью отделена кольцевым рифом от океана, а иногда соединена с ним широким проливом, достаточным для прохода шлюпок и даже кораблей. Здесь много рыбы, съедобных моллюсков, раков, водорослей; в некоторых местах встречаются морские черепахи и дюгони.
Лагуны и каналы между рифами и сушей часто используются как надежные гавани, как гидродромы и базы для кораблей и подводных лодок.
Кораллы причиняют и немало бед: рифы издалека трудно заметить, возникают они перед судном внезапно; так как глубина близ них резко надает, а лоции и карты коралловых районов очень быстро устаревают. Поэтому множество кораблей терпело аварии у рифов .
Интересный случай произошел с известным капитаном Дж. Куком во время его первого кругосветного путешествия. 11 июня 1770 г. неподалеку от Большого Барьерного рифа фрегат "Индевр" внезапно наскочил на коралловый риф. Только через сутки, полностью разгрузив корабль, удалось снять его с рифа и отвести в устье реки, где теперь стоит австралийский город Куктаун. Во время ремонта Кук обнаружил, что главная пробоина в корпусе судна почти наглухо закупорена большим коралловым обломком. Это обстоятельство помогло спасти корабль.
Хозяйственное значение всех коралловых островов небольшое; малочисленно и их население: до второй мировой войны здесь проживало около 100 тыс. человек. Отсюда вывозят копру - сердцевину кокосовых орехов, трепангов; перламутр, главным образом из раковин жемчужниц. Добывают здесь и жемчуг. На небольшом атолле у западного побережья Австралии в 1917 г. была найдена одна из самых красивых жемчужин мира "Звезда Запада". Размером она с воробьиное яйцо и оценивается в 14 тыс. фунтов стерлингов.
Коралловый известняк используется кое-где как строительный материал; в размолотом виде он служит для полировки дерева и металла. На Цейлоне из него вырабатывают цемент. Из мадрепоровых кораллов так же, как из красных, изготовляют предметы повседневного обихода, украшения, вазы и др. Применяют их и в китайской медицине.
Помимо кораллов с известковым скелетом, встречаются кораллы и с роговым. Из горгонина, рогового вещества черного коралла, в Индокитае и Малайе, например, делают украшения для комнат, оружие, ручки для ножей, бусы, браслеты .
Малые размеры, удаленность от материков, эндемичность и бедность биологического разнообразия флоры и фауны создают очень большие проблемы в случаях нерационального использования природных ресурсов, серьезных нарушений экологического равновесия и интенсивного загрязнения окружающей среды. Ведь экосистемы этих островов формировались длительное время в условиях ограниченных связей с другими островами и материком. Поэтому восстановить нарушенные экосистемы здесь весьма сложно. Особенно уязвима природа атоллов, во-первых, из-за очень малых размеров. Во-вторых, из-за нестабильности их экосистем, примитивности связей между организациями и наличия экологических ниш, позволяющих внедряться организмам, чуждым островным ландшафтам. В-третьих, из-за ограниченности на атоллах ресурсов пресной воды, что существенно лимитирует возможности хозяйственной деятельности. Поэтому большая часть атоллов заселена мало или даже не имеет постоянного населения, а используется для проведения сезонных работ на кокосовых плантациях .
Заключение
Острова - небольшие изолированные участки суши. Площадь островов составляет 9,9 млн. км 2 , около 78 % этой площади составляют 28 крупных островов. Из них самый крупный - Гренландия.
Группы островов называются архипелагами . Они могут быть компактными , такими как Земля Франца-Иосифа, Шпицберген, Большие Зондские острова, или вытянутыми , такими как Японские, Филиппинские, Большие и Малые Антильские. По-русски такие острова называют грядами (Курильская гряда). Архипелаги небольших островов, разбросанные в Тихом океане объединяются в три большие группы - Меланезию, Микронезию и Полинезию.
По происхождению все острова можно сгруппировать следующим образом:
- а) Материковые
: платформенные, материкового склона, орогенические, островные дуги, прибрежные:
- - шхеры,
- - фьордовые,
- - косы и стрелки,
- - дельтовые.
- б) Самостоятельные
:
- 1 Вулканические:
- - трещинного излияния,
- - центрального излияния,
- - щитовые и конические,
- 1 Вулканические:
- 2 коралловые:
- - береговые рифы,
- - барьерные рифы,
- - атоллы.
Материковые острова генетически связаны с материками, но связи эти имеют различный характер и это сказывается на природе и возрасте островов, на их флоре и фауне.
Платформенные острова лежат на материковой отмели и геологически представляют собой продолжение материка. Острова материкового склона тоже являются частями континента, но разделение их произошло раньше. Отделяются они обычно не пологим перегибом материка, а глубоким расколом. Проливы между островом и материком имеют океанический характер. Флора и фауна таких островов сильно отличается от материковой. К этой группе относятся Мадагаскар и Гренландия. Орогенические острова представляют собой продолжение горных складок континентов. Островные дуги - части переходных областей. Материковые прибрежные острова .
Самостоятельные острова никогда не были частями материков и в большинстве случаев образовались независимо от них.
Вулканические острова - главная масса вулканических островов образована извержениями центрального типа. Естественно, что эти острова не могут быть очень большими.
Коралловые острова - береговые рифы, барьерные рифы и лагунные острова. Береговые рифы начинаются непосредственно у берега. Барьерные рифы находятся на некотором удалении от суши и отделены от нее полосой воды - лагуной.
Атоллы (лагунные острова) расположены среди океана. Это низкие острова в форме незамкнутого кольца или эллипса. Внутри атолла находится лагуна глубиной менее 100м. Остров сложен песчаным или галечно-глыбовым материалом - продуктами разрушения кораллов. Дно коралловых лагун плоское, покрыто коралловым песком или скоплениями остатков известковых водорослей .
Я никогда не забуду свой отдых в Египте! Он был удивительным! Больше всего мне запомнилось море, такого моря я не видела больше нигде! В Египте оно просто кишит разноцветными, поражающими глаз обитателями. Одними из самых красивых жителей Красного моря я считаю кораллов.
Кораллы: животные или растения
Когда я вернулась из Египта и показывала друзьям фотографии, почти всех почему-то волновал этот вопрос. Итак, кораллы – это живые микроорганизмы, живущие колониями.
Кстати, выяснили это не так давно. Лишь в 1982 году во Франции доказали, что кораллы - не растения. Их основу составляют беспозвоночные полипы. Эти организмы зародились еще во времена, когда на Земле обитали мамонты. У них имеется единственная полость – кишечник, отвечающий за переваривание пищи.
Размеры полипов не всегда маленькие. Чаще они варьируются от миллиметра до пары сантиметров, но иногда встречаются и громадины до полуметра.
Образование коралловых рифов
У полипов очень нежное тельце. Чтобы защититься от хищных рыб, им приходится выстраивать защитную ячейку из известняка. Ячейку эту называют чашечкой. Полипы, в основном, ведут колониальный образ жизни. Они склеивают свои чашечки друг с другом, формируя этим фантастической красоты коралловые рифы.
А вы знаете, как кораллы размножаются? На самом деле у них это происходит несколькими способами:
- Половой способ. Когда кораллы обитают совместно, мужская особь с женской. В результате формируются маленькие личинки, которые плавают в море. Это наблюдается не у всех подвидов полипов.
- Почкование. Появление детки с последующим отделением ее от родительского полипа. В этом случае у основания коралла формируется отросток, который со временем открепляется и укореняется в виде самостоятельной особи на дне.
- Деление. Такой способ размножения присущ некоторым одиночным мягким особям.
Удивительно, правда? Размножение кораллов половым способом представляет на самом деле очень красивое зрелище.
Обычно это происходит под покровом ночи в конце весны и совпадает с полнолунием. Многие туристы съезжаются на него посмотреть.
Коралловые рифы и острова.
В образовании их главную роль играют твердые полипняки коралловых полипов (см.) и продукты их разрушения. Хотя коралловые полипы распространены в морях всех поясов и встречаются на всевозможных глубинах, от нижней границы отливов до громадных океанических глубин, однако, массовое развитие их ограничено сравнительно узкими горизонтальными и вертикальными пределами. Это относится особенно к тем из К. полипов, образующих колонии, снабженные плотным известковым скелетом, которые, развиваясь в громадных массах и островов. Животные эти находят условия, благоприятные для их развития, в слоях сравнительно неглубоких: от черты отлива до 20-30 саженей, ниже этой глубины живые К. полипы, принимающие участие в построении К. рифов, встречаются лишь как исключение (до глубины около 90 м); вообще же ниже 20-30 саженей мы находим лишь мертвые массы К. полипняков. Наиболее изобильный рост кораллов ограничивается еще более тесными пределами - от черты отлива саженей до 10-15. В горизонтальном направлении область распространения кораллов, строящих рифы, ограничивается узкой полосой по обе стороны экватора; лишь у Бермудских островов встречаются значительные коралловые образования под 32° с. ш. В пределах указанного пояса К. рифы и о-ва распространены не повсеместно; исследования американского зоолога Дана показали, что К. рифы и о-ва встречаются лишь там, где температура морской воды не падает ниже 20° С, (известен, впрочем, случай нахождения рифовых кораллов при несколько низшей температуре, около 18° С). Поэтому мы вовсе не находим значительных К. образований у западных берегов Америки , Африки и Австралии ; благодаря существованию здесь холодных течений - линия, соединяющая точки, где температура не падает ниже 20° С ("изокрима 20°"), приближается здесь к экватору и лишь у зап. берега Америки встречаются слабо развитые К. рифы между Калифорнией и Гваяквиль. Между тем восточные берега всех этих континентов опоясаны многочисленными и обширными К. постройками.
Фиг. 1. Общий вид берегового и барьерного рифа.
Кораллы Большого барьерного рифа, Австралия
Наиболее развиты К. постройки в Великом океане, где они встречаются во всех типических формах (береговых рифов, барьерных рифов и К. о-вов - см. ниже). В центральной и южной части преобладают атоллы (острова Низменные, Элисе , Джильбертовы, Маршальские, а также Каролинские); береговые рифы окаймляют о-в Елизаветы, о-ва Мореплавателей, Дружбы, Новые Гебриды , Соломоновы, Сандвичевы, Марианские и некоторые о-ва Китайского моря; в австралийских морях встречаются барьерные рифы и частью атоллы (наиболее важны рифы у восточного берега Австралии, у западного Новой Каледонии и рифы островов Фиджи). Из восточно-азиатских островов коралловые образования (особенно береговые рифы) находятся в Филиппинских о-вах, у Борнео , Явы, Целебеса, Тимора и др. В Индийском океане южный берег Азии, в общем, беден коралловыми образованиями; значительные береговые рифы окаймляют отдельные пункты юго-зап. и юго-вост. берега Цейлона; в о-вах Мальдивских, Лакедивских и Чагос (Chagos) находятся обширные К. образования в форме атоллов; в западной части Индийского океана о-ва окаймлены преимущественно береговыми рифами (Сейшельские о-ва, Маврикия, отчасти Бурбон); часть берегов Мадагаскара окаймлена береговыми рифами, Коморские - барьерными, восточный берег Африки представляет обширные береговые рифы. К. рифы изобилуют в Красном море, где вдоль африканского берега тянется мало прерывающийся береговой риф от Суэца до Баб-эль-Мандеба; кроме того, здесь встречаются образования, сходные с барьерными рифами, а по Вальтеру - и атоллы. К. рифы распространены также в Персидском заливе. В Атлантическом океане значительные К. постройки находятся у вост. берега Америки, здесь значительные рифы встречаются у берега Бразилии , по берегам Юкатана и Флориды , Кубы, Ямайки , Гаити , в Багамских и Бермудских о-вах; здесь встречаются береговые и барьерные рифы, а в Бермудских о-вах и атоллы.
Участок Большого барьерного рифа - вид из космоса. Большой барьерный риф - не целостное образование, он состоит из тысяч связанных между собой сегментов, самые массивные и старые из которых находятся на его северной оконечности
Фиг. 2. Общий вид атолла.
Острова барьерного рифа.
Главную роль при образовании К. построек играют полипняки ряда форм из группы 6-лучевых или многощупальцевых полипов (Hexactinia s. Polyactinia), особенно семейств Astraeidae (Astraea, Meandrina, Diploria, Astrangia, Cladocora и др.), Madreporidae (Madrepora и др.), Poritidae (Pontes, Goniopora, Montipora и др.), отчасти Oculinidae (Orbicella, Stylaster, Poecillopora и др.) и большая часть представителей Fungidae (Fungia и др.). Кроме того, в образовании К. о-вов и рифов принимают участие некоторые 8-лучевые полипы с известковым скелетом (напр. Heliopora, Tubipora), а также и роговые полипняки горгонид. Кроме собственно коралловых полипов, важное значение имеют в образовании рифов и о-вов также представители одной группы гидромедуз, отличающейся известковыми отложениями - Hydrocorallinae (Millepora и др.). Наконец, значительную составную часть массы рифов и о-вов составляют массы известковых водорослей, нуллипор и отчасти кораллин . Наконец, в состав коралловых построек входят раковины моллюсков, известковые скелеты мшанок (Bryozoa), раковинки корненожек (Rhizopoda) и радиолярий (Radiolaria) и др. твердые части животных; эти посторонние элементы могут иногда составлять весьма значительную часть массы коралловых построек. Состав рифов и о - вов в разных морях представляет значительные различия; так, в Красном море преобладают и составляют главную массу полипняки Porites, Madrepora и Stylophora, в рифах острова Маврикия - Porites и Montipora, на Цейлоне - Madrepora и Poecilopora, в Сингапуре - Madrepora, на Сандвичевых о-вах - Poecillopora, у зап. берега Америки - Porites и Poecillopora, у Флориды - Porites, Madrepora и Meandrina и т. д.
Поритовый коралл
По большей части основанием К. рифа или острова служат твердые горные породы - подводные горы или прибрежья материков и островов. Грунт рыхлый, особенно иловой, неблагоприятен для развития кораллов. Однако, новейшие исследования Слюитера у берегов Явы показали, что К. рифы могут возникать и на дне, покрытом илом, если на поверхности его есть раковины, камни или куски пемзы , к которым могут прикрепляться молодые кораллы. По мере роста последних и увеличения тяжести колонии полипов, сидящей на куске пемзы и т. п., основание ее все глубже и глубже вдавливается в ил, между тем как на верхних частях полипняка коралловые полипы продолжают успешно размножаться и расти вверх. Достигая своим основанием более плотного грунта, молодой риф получает плотный фундамент, опираясь на который, он и может успешно увеличиваться далее. Некоторые полипы, по другим исследованиям, могут успешно расти на грунте из гравия, если он скреплен водорослями (таковы: Psammocora, Montipora, Lophoseris у восточного берега Африки). Большинство коралловых полипов находят наиболее благоприятные условия в верхних слоях, где существует сильное движение воды, и лишь некоторые, более хрупкие формы ищут защиты от прибоя. Вместе с тем большинство их стремится к свету (представляет положительный гелиотропизм - см.). Поэтому полипняки непрерывно растут вверх, между тем как части ниже лежащие отмирают. Таким образом живые колонии полипов образуют, так сказать, живую кору на мертвой массе рифа, содержащей различные полости, пустоты. Мощные массы коралловых построек уплотняются благодаря тому, что пустые промежутки между отдельными полипняками и их разветвлениями постепенно наполняются обломками кораллов и другими известковыми отложениями. Сильный прибой, действию которого подвергаются полипняки, отламывает значительные массы их и движением воды обломки истираются в более мелкий материал. Процессу разрушения и изменения рифа под механическим действием волн сильно способствуют различные морские животные, буравящие коралловые постройки; таковы сверлящие губки , некоторые моллюски (напр. Lithodomus) и отчасти ракообразные . Некоторые рыбы, питающиеся кораллами, обгрызают ветви и, измельчая их, дают повод к образованию тонкого известкового ила, который тоже цементирует обломки полипняков. Некоторую роль в образовании этого тонкого ила играют также голотурии , во множестве водящиеся на К. рифах, откуда сотни центнеров некоторых видов их ежегодно увозятся в Китай под названием трепанга. Рост К. полипняков совершается с различной быстротой. Наиболее быстро растут ветвистые древовидные формы; так в одном случае на остатках разбитого судна в 64 года выросли Madrepora вышиной до 1 6 фт.; Madrepora alcicornis у Гаити в 3 месяца образовала ветви длиной 7-12 см; обычно же в год ветвистые полипняки удлиняются на меньшую величину. Гораздо медленнее совершается рост массивных полипняков, каковы Astraea, Meandrina и др.; так, известен случай, когда Meandrina в 12 лет выросла на 6 дюймов, обычно же полипняк утолщается в год на небольшую часть дюйма. К. полипы могут жить лишь ниже черты отлива, и по большей части даже непродолжительное пребывание вне воды влечет за собой смерть животных (лишь некоторые формы, как Porites, Goniastraea, Coeloria, Tubipora, могут целые часы оставаться живыми вне воды). Сами полипы могут, поэтому, возводить свои постройки лишь до нижней черты отлива и всякое возвышение рифов и островов над этим уровнем может обусловливаться лишь действием других факторов. Куски полипняков, отломанные прибоем, выбрасываются морем на поверхность рифов и, постепенно нагромождаясь, дают начало надводным частям К. построек. И здесь промежутки выполняются более мелкими обломками, К. песком и другими плотными остатками животных и отдельные куски окончательно цементируются, сливаясь в сплошную породу, благодаря выделению извести из раствора в воде. Другая причина, которая может вызвать сильное повышение К. построек над морем - это отрицательное колебание уровня моря, благодаря которому К. постройки могут возвышаться до 80 и более м над ур. моря. Растворение части мертвых полипняков в воде, содержащей углекислоту , происходит как под ур. моря, так и на поверхности надводных частей К. построек. Накопление К. песка на поверхности К. о-вов может достигать таких размеров, что образуются настоящие дюны, которые, под влиянием господствующих ветров, постепенно перемещаются внутрь страны, засыпая плантации и фермы; так было, напр., на Paget Parish в Бермудских о-вах, где движение "песчаного ледника", как называли там движущуюся дюну, засыпавшую фермы, удалось остановить лишь насаждением деревьев. Поверхность К. о-вов и рифов, покрываясь слоем перегноя, дает почву, на которой развивается часто весьма роскошная тропическая растительность . К. постройки встречаются в самых разнообразных формах, которые можно свести к трем основным типам: 1) береговые рифы, 2) барьерные рифы и 3) отдельные К. о-ва и мели. Береговые рифы образуются в тех случаях, когда К. постройки непосредственно примыкают к берегам островов или материков и окаймляют их, прерываясь в тех местах, где впадают ручьи и реки (так как полипы по большей части не могут жить в мутной и особенно в опресненной воде) или где развитию их препятствуют качества или строение дна (напр., крутой обрыв). Береговые рифы могут или оставаться под водой, или, в силу указанных причин, становиться надводными. Исследования Слуитера над образованием К. рифов у берегов о-ва Кракатау , после знаменитого извержения этого вулкана, доказали, что рифы могут возникать на некотором расстоянии от берега и постепенно разрастаться по направлению к нему. Исследование дна, окружающего береговой риф, показывает, что оно постепенно понижается по направлению к открытому морю. Барьерные рифы (тоже подводные или надводные) тянутся вдоль берегов о-ва или материка, оставаясь отделенными от них сравнительно неглубоким каналом различной ширины (10-15 и до 50 морских миль). Глубина канала может быть очень различна, но всегда сравнительно невелика. Иногда дно его подсыхает при отливе, обычно же глубина его несколько саженей и даже может достигать 40-50 саж. Между тем снаружи от рифа глубины сравнительно велики и могут достигать нескольких сотен саженей, причем наружный край рифа очень круто падает в глубину. Местами барьерные рифы прерываются. Иногда они со всех сторон окружают о-в. В некоторых случаях барьерные рифы достигают громадных размеров; так у вост. берега Австралии от мыса Кар Sunday (24 о 40" ю. ш.) до южн. берега Новой Гвинеи тянется "Большой австралийский риф" длиной около км, отделенный от берега каналом в 25-160 км ширины; главный проход его с маяком лежит под 11°35" ю. ш. (Raines Inlet), глубина канала 10-60 саж., а снаружи от рифа местами более 300 саж. Весьма разнообразную форму представляют К. о-ва (и отдельные мели); преобладают формы округлые, продолговатые, кольцевидные ("атоллы") и полулунные. Наиболее характерный вид имеют атоллы; это кольцеобразная полоса суши, шириной обычно не более 100-200 м, окружающая центральный бассейн ("лагуну"), который обычно соединен с окружающим морем несколькими проходами, лежащими на стороне, противоположной той, откуда дуют господствующие ветры. Редко (напр. Whitsunday Island) атоллы представляют сплошное непрерывное кольцо. Размеры лагун очень различны и диаметр их может достигать 75 км. и более (а диаметр в 30-45 км. встречается нередко). Глубина лагуны вообще незначительна, обычно несколько саженей, но может достигать саженей до 50; между тем с наружной стороны атолла мы находим, как и при барьерных рифах, по большей части очень значительные глубины. Дно лагуны покрыто (как и канал барьерных рифов) К. песком и известковым илом и представляет сравнительно мало живых кораллов, преимущество из более нежных форм. Иногда в лагуне могут находиться и мелкие о-ва. Высота атоллов над уровнем моря по большей части незначительна, не более 3-4 м; иногда через атолл бьют в лагуну волны прибоя. Наветренная сторона атолла вообще выше. Сравнительно редко К. о-ва достигают значительной высоты над уровнем моря (что объясняется отрицательным колебанием уровня моря: образовавшиеся рифы выдвигаются из моря). Так у Ваникоро , по Дарвину, стена К. рифа достигает 100 м вышины, по Дана в Метиа, в Низменных о-вах, скалы из К. известняка вышиной в 80 м. Иногда встречаются и подводные атоллы, таков, напр., большой риф в о-вах Чагос (Chagos), лежащий на глубине 5-10 саж. под уровнем моря. Весьма обыкновенны и другие формы о-вов и отмелей, которые иногда тоже достигают значительных размеров; так риф, лежащий к З от двух главных островов группы Фиджи, представляет поверхность около 3000 кв. английских миль; К. банка Saya de Malha, к СВ от Мадагаскара, тянется от 60°20" в. д. до 62°10" (по Гринвичу) и от 8°18" ю. ш. до 11°30", а далее к Ю лежит банка Назарет (Nazarethbank) длиной около 400 км. Моря, переполненные К. рифами, представляют вообще значительные опасности для мореплавания, тем более, что К. о-ва и рифы часто круто поднимаются со значительной глубины и ничто не указывает на близость рифов, кроме бурунов в случае волнения. С другой стороны, барьерные рифы позволяют в некоторых случаях судам безопасно проходить вдоль берега в то время, как в открытом море сильная непогода. Ограждение берегов рифами препятствует размывающему действию волн на берега. Кроме того, благодаря рифам, в некоторых случаях приносимые с суши продукты размывании отлагаются у берегов и обусловливают значительный прирост суши; так, Таити окружает полоса суши шириной от 0,5 до 3 англ. миль, происшедшая этим путем и покрытая богатой растительностью.
Грибовидный коралл
Чёрные кораллы
Наряду с процессом образования К. о-вов (напр. у Флориды), мы в других местах (напр., на Бермудских о-вах) встречаем явления разрушения их; в этих случаях наблюдается образование пещер (иногда сталактитовых и сталагмитовых), арок и т. п.; в то же время на поверхности о-ва наблюдается особая красная почва, в которой видят остаток от размывания, растворения извести рифа. Своеобразное строение К. рифов и о-вов, важное значение и огромное распространение их возбуждали давно интерес к этим образованиям, в особенности к атоллам; для объяснения формы последних одни прибегали (со Стеффенса, в г.) к гипотезе, что атоллы увенчивают собой подводные кратеры; другие полагали, что К. полипы, в силу особого инстинкта, возводят свои постройки в форме кольца, чтобы пользоваться защитой от прибоя. Теория К. образований, данная Дарвином, разъяснила загадочный факт существования К. построек на больших глубинах, где кораллы, строящие рифы, жить не могут, объяснила причину значительной толщины К. отложений (которую подтвердили, между прочим, и новейшие опыты бурения на К. рифах), а также форму К. построек и связь между ними. Несмотря на ряд новейших возражений, теория Дарвина остается господствующей. Теория Дарвина - это так назыв. теория погружения (Senkungstheorie), сущность которой заключается в следующем. Если К. постройки возникают у берега о-ва или материка, где уровень воды остается более или менее постоянным (дно не опускается), то, разрастаясь, они должны дать начало береговому рифу. Если дно будет опускаться, то риф будет продолжать расти вверх и должен принять характер барьерного рифа, отделенного от суши каналом. Этому будет способствовать и то обстоятельство, что К. полипы будут находить лучшие условия для жизни на наружной стороне рифа, которая и будет поэтому расти сильнее. Если, наконец, при дальнейшем погружении о-в, окруженный кольцеобразным рифом, совершенно исчезнет под поверхностью моря, на месте его останется атолл (подводный или надводный, смотря по быстроте погружения). Такое объяснение происхождения К. построек и связи между ними объясняет множество их особенностей и опирается на ряд разнообразных фактов. Однако, обширные К. образования, в форме барьерных рифов, наблюдаются и в таких местах, где заведомо происходит, напротив, повышение дна, при том в таких местностях наблюдаются и атоллы. Вообще, надо признать, что различные формы К. построек могут происходить и иным путем, помимо всякого понижения дна, напр., на подводных банках и горах, а форма о-вов (в том числе и атоллов) определяется иногда направлением морских течений или тем, что кораллы данного рифа растут успешнее на краях его, чем посередине, средние отмирают и подвергаются разрушающему действию течений и воды, содержащей углекислоту, что ведет к образованию лагуны. Как бы то ни было, новейшие возражения против теории Дарвина представляют скорее дополнения и поправки к ней, чем новое объяснение, которое могло бы вполне заменить данное Дарвином. Обширные К. образования существовали и в прежние геологические периоды и во многих отложениях мы находим явственные следы рифов. В наиболее древние периоды К. рифы занимали, сравнительно, весьма обширный район. Палеозойские рифовые кораллы найдены в Скандинавии и России далеко за 60° с. ш. а некоторые роды даже на Шпицбергене, Новой Земле и Баренцовых о-вах; Lithost r otion был во время экспедиции Нерса (Nares) найден к С от 81° с. ш. В силурийском и девонском периоде кораллы изобиловали в морях на шир. Канады и Скандинавии. В позднейшие геологические периоды мы видим, что К. рифы все более и более отступают к экватору, что стояло, по всей вероятности, в связи с понижением температуры моря под высокими широтами. В триасовом периоде рифы были в изобилии в средней и южной Европе ; в юрском периоде обширное К. море занимало значительную часть западной и центральной Европы, и следы рифов остались в Англии , Франции , сводки важнейших данных у Keller, "Leben des Meeres" (издание незакончено), Marschell в "Thierleben" Брэма (Bd. X; новое издание, заканчивается и на русском языке), а также у Kingsley, "The Riverside Zoology" (т. I); Heilprin, "The Di s tribution of animals" (1887) и статья Nicholson в "Encyclopedia Britannica".
Публикуется с небольшими сокращениями
Не меньший интерес представляет другая группа самостоятельных островов - острова коралловые. Они созданы организмами (полипами), способными выделять известковое вещество. Живут они колониями. Новые развивающиеся организмы остаются в связи с отмершими и образуют общий ствол. Для жизни кораллов, а следовательно, и для образования острова нужны некоторые благоприятные условия. Необходимо, чтобы температура воды в среднем не опускалась ниже 20°. Поэтому полипы могут развиваться только в теплых тропических морях, да и то не везде. Там, где побережья омываются холодными течениями, их нет, как, например, у берегов Перу. Кроме того, для существования большинства полипов нужно твердое дно, чтобы укорениться, и сравнительно чистая вода; вследствие этого в тех местах, где впадают в море реки, принося с собой муть, риф прерывается.
Коралловые постройки можно разделить на две категории.
К первой категории относятся коралловые рифы, окаймляющие какой-нибудь остров или материк, - это береговые и барьерные рифы.
Ко второй категории относятся самостоятельные острова, известные под именем атоллов. Атоллы имеют более или менее округлую или овальную форму, реже встречается треугольная или четырехугольная форма.
Береговой риф окаймляет какой-нибудь остров или берег материка. Этот вал едва вздымается над водой, но и то далеко не везде, а большей частью он представляет отмель, так как кораллы вообще могут жить только под водой. Живые кораллы могут существовать на глубине до 90 м, но на такой глубине они встречаются довольно редко, а большей частью они не опускаются ниже 30- 40 м. Граница отлива составляет их верхний предел. Но некоторые полипы могут и обнажаться из-под воды и подвергаться непродолжительное время инсоляции.
Целый ряд процессов ведет к тому, что коралловая отмель повышается. Море набегает на берег, отторгает куски полипняка, измельчает их в песок и набрасывает на мель, засыпая пустоты; на поверхности рифа поселяются другие организмы - моллюски, ракообразные, панцыри и скелеты которых в свою очередь идут на повышение рифа. Кроме того, теплая вода растворяет известняк, ветер и волны выбрасывают на мель вещества, принесенные с берега. В результате риф в целом уплотняется и иногда несколько возвышается над поверхностью моря, отделяясь от берега узким каналом.
Барьерный риф гораздо дальше отстоит от берега, чем береговой. Между ним и берегом находится лагуна, местами заполненная также рифами и наносами. Самый большой барьерный риф тянется вдоль северо-восточного берега Австралии на протяжении 2000 км. Ширина лагуны здесь 40-50 км, иногда она расширяется даже до 180 км; глубина ее местами достигает 100 м, так что в лагуну могут заходить пароходы, хотя плавание и опасно, так как встречается много коралловых мелей. Ширина самого рифа - несколько десятков километров.
Если мы взглянем на карту Тихого океана, то увидим, какое большое количество барьерных рифов встречается там. Все большие острова и масса мелких окаймлены коралловыми постройками.
Третью группу коралловых построек представляют атоллы. Собственно все кольцо атоллов представляет мель, а острова возвышаются из воды только местами. Атоллы производят очень сильное впечатление. Еще Дарвин говорит: «Трудно представить себе, не видев собственными глазами, бесконечность океана и ярость волн в резкой противоположности о низкой каймой суши и с гладью светлозеленой воды внутри лагуны». Если в кольце атолла есть значительный прорыв, то суда могут найти спокойную пристань в его лагуне.
В поперечном разрезе атолл представляет сначала крутой склон, потом плоскую мель с возвышающимися на ней островами и, наконец, углубление лагуны. Размеры атоллов весьма различны: от 2 X 1 км до 25 X 10 км и даже 90 X 35 км.
Возникновение атоллов можно объяснить следующим образом: если имеется в море мель, едва покрытая водой, то в случае твердого дна кораллы могут на ней поселиться и образовать атолл. Овальную форму атолл получает потому, что кораллы поселяются преимущественно по краям мели, так как сюда волнение моря, если оно не чрезмерно сильно, и морские течения приносят беспрепятственно запасы пищи. Мель может возникнуть как вследствие поднятия дна моря, так и вследствие образования подводного вулкана или вследствие уплотнения пепла на конусе, едва возвышающемся над поверхностью. Если первоначально кораллы и поселяются равномерно по всей поверхности мели, то вскоре краевые кораллы окажутся в более выгодном положении: им беспрепятственно доставляется пища, и они растут быстрее, чем кораллы, находящиеся в средине. В средине создается лагуна, правда, довольно мелкая, так как мель находится неглубоко под водой. Мощность такого полипняка невелика и редко достигает 10 м.
Таким образованиям дают название коралловых рифов.
Труднее объяснить происхождение атоллов среди глубокого моря. Дарвин, как и многие другие ученые, обратил внимание, что часто коралловые острова поднимаются очень круто; склон их достигает 30°.
Сначала полагали, что только коралловые острова имеют такие крутые склоны, но теперь мы знаем, что и вулканические, а иногда и континентальные острова не уступают им в этом отношении.
Другой факт, который затрудняет объяснение происхождения атоллов, заключается в том, что мертвый полипняк иногда встречается на глубинах 100-200 м и больших, а мы знаем, что на такой глубине кораллы жить не могут.
Все эти затруднения были устранены теорией образования рифов Дарвина, который связал все три типа коралловых образований воедино. Он полагал, что всякий полипняк начинает свое существование в виде берегового рифа, потом переходит в барьерный, а затем уже превращается в атолл и что это превращение обусловливается опусканием дна моря в данной местности.
Кораллы начинают свои постройки вокруг какого-нибудь острова, чаще всего вулканического происхождения, и образуют сначала береговой риф. По мере медленного погружения острова нижние части полипняка погибают, а над ними размножаются новые кораллы, которые успевают надстраивать риф. Вместе с тем расстояние между внешним краем рифа и коренным берегом увеличивается, и образуется уже барьерный риф. От острова еще остается небольшая часть, подымающаяся среди лагуны. Затем происходит дальнейшее опускание, и образуется атолл; остров уже совершенно скрылся под водой, и на его месте находится лагуна. Естественно, что при таком образовании атолла его наружные склоны отличаются крутизной.
Многие ученые признавали эту теорию, особенно подробно разработанную в 1885 г. Дэна, но затем против нее были высказаны и возражения.
Против теории Дарвина приводили тот факт, что часто в одной й той же группе островов мы встречаем все переходные стадии рифов Так, в группе Каролинских островов встречаются береговые рифы, рядом барьерные и атоллы, из лагун которых еще выглядывают небольшие островки, и, наконец, типичные атоллы. Однако это возражение, основанное на существовании различных форм рифов поблизости друг от друга, легко устраняется, если предположить, что в данном месте произошли неравномерные вертикальные движения морского дна. Благодаря этому могли образоваться рядом различные формы полипняков.
В пользу дарвиновской теории говорит и то обстоятельство, что хотя иногда и встречаются по соседству разные формы рифов, но гораздо чаще на обширных пространствах доминирует одна какая-нибудь форма, как это, например, наблюдается в Океании. Бурение полиппяка на острове Фунафути (в группе островов Эллис) подтвердило также правильность воззрений Дарвина. Скважина прошла 334 м в сплошном полипняке. Следовательно, в данном месте происходило действительное опускание дна, так как кораллы не могут жить на такой глубине.
Согласно наблюдениям Меррея, Гуппи и Агассиса, нет надобности, чтобы атолл развивался непременно из берегового и барьерного рифа, - он может возникнуть и самостоятельно, притом не только в мелководной, но и в глубокой области моря. Если на дне моря происходит вулканическое извержение, то кораллы могут создать атолл на краю возникшего подводного вулкана, вокруг его кратера.
Уже Шамиссо во время своего путешествия по Океании указал, что образование лагуны часто обусловлено тем, что кратер вулкана служит дном лагуны.
Иногда подводная возвышенность лежит все-таки очень глубоко, на глубине нескольких сот метров. На такой глубине кораллы жить не могут, но там могут существовать многие другие организмы: ракообразные, моллюски и водоросли, имеющие известковый скелет; скелеты этих организмов увеличивают высоту подводного рифа, так что на нем в конце концов могут поселиться и кораллы (теория Меррея). Что же касается образования лагуны, то Агассис полагал, что углублению ее содействуют морские приливы. Атолл не представляет сомкнутого кольца, а имеет перерывы. В них проникает приливное течение, производит сильно эродирующее действие и очищает лагуну от наносов.
Несмотря на сделанные возражения и дополнения, дарвиновская теория в общем вполне подтвердилась новейшими исследованиями, и можно считать ее наиболее правильно объясняющей происхождение атоллов.