细说珊瑚.doc

细说珊瑚从红珊瑚说起提起珊瑚，人们眼前往往会浮现出美丽景象：它们通常外形独特，光彩照人。珊瑚中最为名贵的红珊瑚，骨骼呈绚丽的粉色或红色，这种耀眼的颜色经久不退，使红珊瑚成为制作珠宝的重要材料。红珊瑚通常生活在海底岩石之上，它们喜欢黑暗的环境，海底深处或暗穴之中总能找到它们的身影。红珊瑚中最重要的物种是Corallium rubrum，它主要生活在地中海，大西洋中的直布罗陀海峡附近和佛得角群岛也是它的栖身之所。其他的红珊瑚物种主要现身于西太平洋，尤其是环日本和环台湾海域。一眼望过去，红珊瑚有些像一米来高的小灌木丛。它们的珍贵骨骼，由硬质碳酸钙组成；骨骼之上的“夺目”颜色，则来自于一种常见色素类胡萝卜素。珊瑚的坚硬骨骼并非生而光滑，后天的打磨赋予它们光泽。红珊瑚的颜色范围从浅粉至暗红，它的名字与这些颜色紧密相连。自古以来，红珊瑚的骨骼就被人类开采，用于制作装饰品在古埃及和史前欧洲的墓穴之中，人们发现了红珊瑚做的珠宝饰物。神话与传说中的珊瑚珊瑚在希腊神话中曾多次出现。宙斯之子珀耳修斯的故事解释了珊瑚的起源：珀耳修斯答应智慧女神雅典娜，要把女妖美杜莎的头取下给她。当珀耳修斯在岸边将美杜莎的头砍下时，他看见美杜莎的血把水草变成了红色的珊瑚。在希腊语中，“珊瑚”与“蛇发女妖”十分接近，而美杜莎正是三个蛇发女妖之一。另外，海神波塞冬的神殿也是由珊瑚和宝石建成的，而火神也靠着珊瑚完成了他的第一件作品。罗马人认为，珊瑚可以保护他们的孩子免受伤害，可治愈蛇和蝎子的咬伤，还能诊断疾病。公元1世纪，罗马学者普林尼就记载了印度和地中海之间的珊瑚贸易。珊瑚的归属在生物分类学上，珊瑚归属于珊瑚纲(Anthozoa)，珊瑚纲又归属于刺胞动物门(Cnidaria)。刺胞动物门包括9000余物种，全部为水生，绝大部分是海洋生物。此一门动物的独特特征是它们都具有一类特化的细胞刺细胞，其内含有细胞器刺丝囊。除了珊瑚以外，海葵、水母、海鳃等皆属刺胞动物门。所有的刺胞动物门生物都是通过刺细胞来捕捉猎物的，海葵用刺细胞来捉鱼，而珊瑚则靠它吞食浮游生物。根据触手的数目和身体对称线，珊瑚纲可划分为两个亚纲；根据外骨骼和刺细胞的类型，珊瑚纲又可划分为若干目。若触手的数目为8，则属于八放珊瑚亚纲，如软珊瑚、海扇、海鳃；若触手的数目大于8且是6的倍数，则属于六放珊瑚亚纲，如造礁珊瑚、海葵等。珊瑚的解剖学特征组成珊瑚的基本结构单位是水螅体。水螅体是多细胞生物，它以从浮游生物到鱼类的各式各样的小型生物为食。水螅体的直径通常有几毫米。它的触手围绕着处于中心位置的“口”，呈辐射对称。水螅体的“口”是外界通向其内部腔肠的唯一通道，食物从这里摄入，废弃物则从这里排出，可谓“身兼二职”。水螅体的上皮细胞可以为其制造“外骨骼”，称为“基底盘”。“基底盘”由一个碳酸钙“环”（逐年加厚）和六个“支撑架”组成。当水螅体受到外界的生理压力时，它的身体会收缩使“外骨骼”包围身体，从而保护自身免受捕食者的伤害。水螅体“外骨骼”的形成过程是一个生物矿化的过程。在这个过程中，水螅体从周围的海水环境中摄取钙离子，并使其以碳酸钙的形式结晶、沉积，最终形成“外骨骼”。珊瑚的生存与可持续发展水螅体利用刺细胞来捕获并固定猎物；在捉住猎物的同时，刺细胞迅速将毒素注入猎物体内。大部分珊瑚的毒素通常毒性较弱，对人类不构成伤害。水母和海葵也利用刺细胞攻击猎物，但它们的毒素可就厉害多了猎物将迅速毙命，然后被吞食。除了以浮游生物为食，许多珊瑚还与特定种类的海藻间存在共生关系。通常情况下，海藻通过光合作用为珊瑚提供能量，并协助其形成钙质外骨骼。海藻自身也不能吃亏，它也要从共生关系中受益。珊瑚提供给海藻安全的生存环境；同时，珊瑚代谢产生的二氧化碳和氮的废弃物也可被海藻所利用。繁殖是生物可持续发展的重要手段。在产生后代方面，珊瑚绝对是好手。它们不但有各式各样的繁殖方法，还不断开创新领域。但总体说来，珊瑚的繁殖方法仍可归为两类：有性繁殖和无性繁殖。有性繁殖中，雌、雄珊瑚分别产生各自的配子卵细胞和精子，并将其排放到水中。卵细胞和精子在水中逐渐扩散。受精过程中，二者相互融合形成受精卵，称为“浮浪幼体”(planula)。浮浪幼体通常为粉红色、椭圆形、有趋光性。它们朝着有光的地方游去；到了水表层，它们开始漂浮，生长一段时间；然后，重新游回水下，找到一个合适的表面，“定居”下来，形成新的珊瑚。这个过程中的每一步骤都有极高的失败率，通常每个珊瑚都会释放几百万配子，而新生成的珊瑚却寥寥无几。珊瑚的无性繁殖包括芽殖和裂殖。芽殖可以使珊瑚的体积增大，新水螅体从原水螅体中长出，并逐渐形成新的胃、触手、口，同时新水螅体和原水螅体间的距离逐渐增大。裂殖过程中，水螅体一分为二，并且新水螅体与原水螅体一样大。珊瑚家族按照能否建造珊瑚礁，珊瑚可大致分为两大类：造礁珊瑚和非造礁珊瑚。造礁珊瑚通过造礁过程对自身不再需要的多余食物进行转化，形成碳酸钙的硬质骨骼。这个过程需要在其共生藻虫黄藻的协助下完成。非造礁珊瑚由于不具备共生藻类，无法形成硬质骨骼，因此没有造礁的能力。脑状珊瑚(brain coral)脑状珊瑚是若干种属的珊瑚的统称，其外表呈球状，上面有沟或槽，看起来非常像人类大脑（大脑表面有沟回）。在分类学上，脑状珊瑚属于Faviidae科。在全世界温暖水域的珊瑚礁（尤其是著名的澳大利亚大堡礁）中都能找到脑状珊瑚的身影。最大的脑状珊瑚的寿命长达200年。脑状珊瑚的触手在白天和夜晚发挥着不同的功能：白天，脑状珊瑚用触手来捕捉食物；到了晚上，它们便用触手包裹住其表面的沟槽。在这样的保护下，脑状珊瑚可有效地抵御鱼类等捕食者的攻击，就算飓风来了也不怕。同其他珊瑚一样，脑状珊瑚也以小型浮游生物为食；在它们的组织中还生活着一些藻类，脑状珊瑚也可从这些藻类中获取营养物质。脑状珊瑚生长缓慢，但是却十分“稳重”。它们紧紧抓住“立足之地”，在暴风把其他脆弱的珊瑚击碎时，依然屹立不倒。鹿角珊瑚(Acropora; staghorn coral)鹿角珊瑚呈枝状，它的“枝”为圆柱形，长度从几厘米至两米以上。在西大西洋的所有珊瑚中，鹿角珊瑚的生长速度最快，每年长度可增加1020厘米。鹿角珊瑚是由许多水螅体个体聚集而成，这一点和其他珊瑚相同。正常情况下，水螅体处于伸展状态；但当它感知到水中捕食者的运动时，会向后收缩。鹿角珊瑚主要分布在佛罗里达群岛、巴哈马群岛以及加勒比群岛。在浅水区的珊瑚礁中，鹿角珊瑚最为常见，那里光线充足，水流相对缓和。许多生活在珊瑚礁环境中的小鱼喜欢在鹿角珊瑚的身边活动，发现危险时，它们会立刻躲在鹿角珊瑚“枝”的后面。鹿角珊瑚的主要繁殖方式是无性繁殖。原来的珊瑚“枝”被打断时，新“枝”会在原来的基础上继续生长出来。这种繁殖方式的好处在于，当鹿角珊瑚受到暴风雨的侵袭而折断后，它可以在短时间内恢复；然而这种繁殖方式却让“患病”的鹿角珊瑚难以好转。柱状珊瑚(pillar coral)柱状珊瑚也是一类造礁珊瑚，主要生活在西大西洋。它们貌似手指，又仿佛是从海底生长起来的雪茄，有时也会让人联想起高塔。柱状珊瑚可长至2.5米高。它们在平坦的海底或是海底斜坡上皆能生长，通常生活在水下120米处。软珊瑚(Alcyonacea;soft coral)软珊瑚Alcyonacea在分类学上是珊瑚中的一目。虽然它们没有碳酸钙骨骼，却具备小型的骨针。除了物种鉴定等科学应用外，骨针还可为软珊瑚提供一定程度的支持，同时可作为“武器”，用来抵御捕食者。与造礁珊瑚不同的是，软珊瑚通常在营养丰富、光线较少的海域茁壮生长。大部分情况下，它们食用那些随波逐流、恰好经过身边的食物，比如海水中的小虾。野生的软珊瑚较易获得。它们不似造礁珊瑚那般“娇气”小伤口不会轻易感染，运输过程中也不那么容易损坏因此它们更适合人工养殖。黑珊瑚(black coral)黑珊瑚是一类生活在深海的树状珊瑚。它们通常生活在热带，尽管在非热带的浅水区（如新西兰米佛尔峡湾的水下自然保护区）也有它们的身影。黑珊瑚的名字来源于其独特的骨骼颜色黑色或是深褐色。黑珊瑚的另一个独特之处是它骨骼表面所覆盖的小刺，它因此获得了一个昵称“小荆棘珊瑚”。造礁珊瑚可形成哪些类型的珊瑚礁？岸礁(Fringing reef)通常在热带地区，位置十分靠近海岸线，是最常见的珊瑚礁类型。岸礁通常沿着海岸线生长，速度约为27毫米/年。查尔斯达尔文认为，在珊瑚礁的长期生长过程中，岸礁是大陆周围最初形成的珊瑚礁类型。岸礁有时直接与海岸相连，有时二者间会插入较浅的澙湖。堡礁(Barrier reef)是与大陆或岛屿相分离的珊瑚礁。与岸礁相比，堡礁距海岸线更远，二者间的澙湖也更大、更深。点礁(Patch reef)是位于澙湖或河湾之中的孤立珊瑚礁，通常为圆形。裙礁(Apron reef)外表看起来很像岸礁，但更短、坡度更大，从半岛海岸向外、向下延伸。滩礁(Bank reef)的轮廓呈线形或半圆形，比点礁更大。带状礁(Ribbon reef)狭长，有时蜿蜒，形似缎带。环礁(Atoll reef)在海洋上呈环状，澙湖被部分或完全包围其中。桌礁(Table reef)是孤立的珊瑚礁，接近于环礁，但无澙湖出现。以色列港口城市埃特拉海岸附近的岸礁。珊瑚的危机与保护珊瑚行动活体珊瑚的价值多种多样。珊瑚礁附近生存的大量的鱼类和软体动物是人类重要的食物来源。珊瑚礁还是绝佳的休闲娱乐圣地，那里是人类潜水的好去处。不幸的是，人类活动给珊瑚礁带来了诸多负面影响：过度捕鱼使一部分鱼的数量减少，另一部分鱼的数量却急剧增加，破坏了珊瑚礁的生态平衡；海水污染使珊瑚的传染病蔓延；排入海水中的氮盐不但对珊瑚有毒，还会减慢珊瑚骨骼的生长速度；在全球变暖、海水酸化的大背景下，珊瑚愈加脆弱，更易受到疾病的侵袭、出现白化现象进而死亡；人类对珊瑚的开采，则是珊瑚礁的另一个威胁。据估计，世界范围内一半以上的珊瑚礁由于人类活动而陷入危险之中。在东南亚，珊瑚礁受到的威胁尤为严重，那里的大多数