[科普中國]-珊瑚蟲：海洋中的建筑師

海底世界美輪美奐，在淺?；蛘呱詈＠铮幼≈鴶?shù)不清的，微小的建筑師們，它們集體建造了海底城市，那里生活著數(shù)不清的居民，它們成了海底世界的奇觀，也成為科學(xué)家探索的最新課題。

珊瑚

為什么說海洋中的建筑師是珊瑚蟲？

許多蔚為壯觀的“城市”一一珊瑚礁城分布在亞熱帶和熱帶海洋中。許多海洋植物、動物喜歡生活在里面，因為在那里有充足的食物，又容易藏身，所以它們成了海洋生物的樂園。

珊瑚礁的總面積雖然僅占海洋總面積的0.27，在全球約占60萬平方千米，卻繁衍生息了包括2500多種海洋魚類，大約1/4的海洋動物，其中數(shù)萬種蝦、螺、蟹、貝和海星等。自然界就是如此地超乎想象，如此龐大的工程，卻是終身不能移動的，只有米粒大小的珊瑚蟲制造的珊瑚礁城市。珊瑚蟲柔軟的身體像盛開在海底的一朵朵玲瓏的小花，珊瑚蟲為了保護不堪一擊的柔弱身體，分泌出碳酸鈣的物質(zhì)，是海洋中豐富的鈣質(zhì)元素被它們利用了，建造出一間間堅硬的小房子。珊瑚蟲理所當然地將軟弱的身體住進小房子里，花瓣似的觸手從小房子伸出捕獲食物和自己需要的營養(yǎng)物質(zhì)。

不可思議的事情遠不止這些，這些珊瑚蟲不僅將房子造在一起，在一起覓食，它們還共用一個“腸胃”，因為它們的“腸道”（科學(xué)家稱之為腸腔）也連在一起。所以，就造成了珊瑚蟲群體有許多“口”。這樣是不是很有意思呢，如果你把珊瑚蟲拿走一部分，其他珊瑚蟲會不會疼，或者哭呢，會不會有營養(yǎng)物質(zhì)從斷裂的“口”里流出來呢？多姿多彩的珊瑚礁城市中點綴了海洋世界，這些建筑群有的像高聳挺拔的高樓，有的像平坦延伸的運動場，有的呈樹枝狀、條狀、螺旋狀、丫杈狀像雕塑……

許許多多微小而柔軟的珊瑚蟲各自發(fā)揮小小的才能，努力建造緊緊相連的小房子，無意中鑄就了極富藝術(shù)性的“建筑”。就算是一小塊不起眼的珊瑚，也是由數(shù)不清的珊瑚蟲共同勞動得到的成果，所以說個體雖小，集體的力量卻是強大的。這些外形構(gòu)造、功能大同小異的小房子，有著不一樣的聯(lián)結(jié)方式，珊瑚也就有了千奇百怪的建筑形式。

當老一代的珊瑚蟲死在小房子里之后，新一代珊瑚蟲會在前輩的地址上繼續(xù)發(fā)育繁衍，就像樹木抽枝發(fā)芽一樣，向小房子的兩旁和高處無限發(fā)展。這樣日積月累，年復(fù)一年分泌石灰質(zhì)骨骼，像樹木生長一樣，越來越大，越來越高。

當然，為珊瑚礁城市的建設(shè)添磚加瓦的還有紅藻、綠藻一類的植物，還有一些像海綿、貝殼的微生物，以及多孔螅的動物。所以說珊瑚礁城市建造者不僅僅是珊瑚蟲。

圓帽珊瑚

有的珊瑚礁為什么會長成圓環(huán)形狀

在浩瀚的熱帶海洋上，坐在飛機上可以看見蔚藍的海面上不時會出現(xiàn)環(huán)形、馬蹄形、橢圓形的小島，這是露出水面的珊瑚礁，也叫環(huán)礁。環(huán)礁的四周就是茫茫的深海，環(huán)礁的中央是數(shù)十米深波瀾不驚的藍色海水，叫“潟湖”。關(guān)于環(huán)礁的演變和形成，經(jīng)過科學(xué)家詳細的研究和考察，有不同的解釋，英國著名生物學(xué)家達爾文是最早從事此系統(tǒng)研究，并做出科學(xué)解釋的。

達爾文1813年從劍橋大學(xué)畢業(yè)，以博物學(xué)家的身份，參加了有名的“貝格爾號”探險船5年的環(huán)球旅行。達爾文對海洋生物進行了考察活動，他最關(guān)注的還是環(huán)礁。達爾文經(jīng)過考察發(fā)現(xiàn)，很多大洋中的火山島往往與環(huán)礁相伴。他做出了大膽猜測：“海底火山爆發(fā)會形成高聳出海平面的火山島，珊瑚蟲有可能定居于這些火山島四周，建造成一個環(huán)形的珊瑚礁。然而，海洋中的火山并非靜止不動，它們一直在下沉，同時周邊的珊瑚卻在持續(xù)向上生長。隨著時間的推移，聳立出海平面的火山島會下沉到海面以下而消失不見，但珊瑚卻仍舊建造自己的環(huán)形墻壁，這樣就在中央形成一個封閉的潟湖。因此，每一個環(huán)礁就是一座億萬個小珊瑚蟲建筑師建造的紀念碑，它表明這個地方曾經(jīng)有一座火山，現(xiàn)在卻躺臥在海面下，或埋藏在大洋深處?！?/p>

達爾文雖然做出了沉降學(xué)說，在100多年里，并沒人來證明。由于科技水平相對落后，人們無法了解厚厚的珊瑚礁下面的世界，也沒有辦法在環(huán)礁島上鉆孔。

二十世紀四十年代中后期，美國的海軍工程師在中太平洋的恩尼維陶克環(huán)礁島上打了一個深孔，才揭開了這個秘密，鉆頭穿過層層的老珊瑚，在地下1280多米的地方鉆入了火山島。這個發(fā)現(xiàn)證明了早在億萬年前，在圍繞火山島四周，珊瑚蟲就已經(jīng)開始建設(shè)珊瑚礁了。

達爾文的環(huán)形珊瑚礁形成理論，與歷經(jīng)磨難“起死回生”的大陸漂移學(xué)說一樣，告訴我們，真理一直存在，只等人去發(fā)現(xiàn)，是金子總會發(fā)光的。

海底珊瑚礁

深海為什么也有珊瑚礁

珊瑚礁是地球上最迷人的生態(tài)系統(tǒng)之一，被稱為海洋中的“熱帶雨林”，那里孕育著非常豐富的海洋生物。它們通常分布在氣候宜人、風(fēng)光秀麗，水深不到30米，或者不超過70米的亞熱帶或者熱帶溫暖海域。不知淺水海域有珊瑚，深水海域也有，生活在深海水域最有名的是紅珊瑚，出產(chǎn)在中國臺灣附近和地中海等海域，呈樹枝狀在100米以下的深水里，由于在深水處生長緩慢，成為珍稀的寶物。最有說服力的是西晉的石崇，他和人賭富時砸碎的就是紅珊瑚樹。紅珊瑚還是清朝二品官官帽上的頂珠。紅珊瑚不像珊瑚那樣成礁。

既然紅珊瑚生活在深水里不會成礁，深水里有沒有珊瑚礁呢？實際上，漁民在兩個世紀之前，捕魚時在深海里偶爾會收獲深海珊瑚殘缺標本?？茖W(xué)家近20年以來也在不斷探索，借助先進的潛水設(shè)備，深入到深海，驚奇地發(fā)現(xiàn)，和熱帶的珊瑚礁一樣，深海也有珊瑚礁，那里也是許多動物繁衍生息的地方。已經(jīng)簽訂的深海珊瑚有3300多種，但是能夠造珊瑚礁的種類確實不多。

當然，不要對深海珊瑚礁的期望太高，那里沒有熱帶石頭模樣的塊狀珊瑚。不管如何，這些畢竟是珊瑚骨骼組成的海底實體。最早發(fā)現(xiàn)深海珊瑚礁在北大西洋海域，挪威沿岸的深海珊瑚礁是最著名的。挪威科學(xué)家在20世紀90年代，利用遙控水下機器人，在沿著100千米的蘇拉海嶺250米深的海域中發(fā)現(xiàn)了大的珊瑚礁。這些珊瑚礁分布于一條連綿13千米的狹長地區(qū)，縱橫交錯，其中的一些高達35米，蔚為壯觀。隨后，人們又在挪威海岸附近發(fā)現(xiàn)了更為龐大的深海珊瑚礁。面積最大的深海矛珊瑚礁發(fā)現(xiàn)在挪威的羅斯特島附近，長達40千米，寬2～3千米。面積已經(jīng)超過2000方千米的深海珊瑚礁在挪威目前發(fā)現(xiàn)，主要分布范圍在水下400米以內(nèi)，已經(jīng)超過8000年的生長歷史。

對絕大多數(shù)深海珊瑚礁來說，水溫一般在40°C上下，深度在200～700米之間，最深的有2000米，很多集中在400～700米深處。深海珊瑚也成為海洋生物研究的新命題，分布在其他海域的珊瑚礁還有待人類發(fā)現(xiàn)。

深海珊瑚

海底珊瑚為什么沒有陽光也可以生長

深海珊瑚蟲與熱帶珊瑚蟲從外觀上看，具有完全相同的個體形態(tài)，區(qū)別并不大，也擁有類似的斑斕色彩。但是深海珊瑚由于絕大部分生活在200到數(shù)千米深的冷水黑暗海域，演化出了適應(yīng)黑暗生活的方式，和熱帶珊瑚完全不同。淺水珊瑚生活在熱帶海域，依賴與之共生的藻類，維持其生命活動的是藻類的光合作用所產(chǎn)生的能量，海洋表面到70米水深的海底，是它們主要分布區(qū)域，這樣陽光能夠穿透。深海珊瑚與熱帶珊瑚不同，它們無法進行光合作用，由于組織中沒有共生的藻類，主要依賴于觸手上面的刺囊細胞，從周圍海水中捕食獵物。像那些浮游動物、有機質(zhì)碎片、磷蝦，甚至甲殼類的小動物都是它們的食物來源。由于食物匱乏、長期處在高壓、黑暗、低溫的極端環(huán)境中，導(dǎo)致深海珊瑚的生命代謝活動緩慢，生長速度也相應(yīng)地緩慢，每年僅生長5毫米至2.5厘米就不錯了。熱帶珊瑚則以每年20厘米的速度生長。

那么是什么支撐了深海珊瑚礁呢？深海珊瑚礁的分布從挪威附近海域的發(fā)現(xiàn)來看，可能和海底“可燃冰”的烴類釋放或者油氣有關(guān)，因為從海底冒上來的能量和物質(zhì)很可能滿足或者支撐了深海珊瑚礁的形成。當然，這只是假說，要經(jīng)過今后的研究驗證是否成立。

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