海中的熱帶雨林-珊瑚礁

文.圖/趙世民、蘇焉

 4月份,本館將有一個特展「科學探索系列---珊瑚五十問」(暫定) ,先提供一些背景資料,屆時,歡迎大家「歡喜來逗陣」。

超級連體嬰---珊瑚

 珊瑚大多是固著性的群體動物,一塊珊瑚上有成千上萬的個體,每一隻稱為珊瑚蟲。這些個體都是由最初的一隻靠著分裂或出芽生殖,一變二,二變四,不停分裂成為一個大群體(圖1)。

 「那第一隻是怎麼來的?」第一隻是由受精卵發育成為漂游性幼蟲,最後附著在海底變態而成。

 在分裂後,蟲體之間的肉並沒有分開,而是相互連在一起,這些肉稱為「共肉」 。所以,珊瑚好像是一個連體嬰,而且是超級的連體嬰,有成千上萬隻珊瑚蟲彼此相連在一起(圖2)。

 因為大多數珊瑚是固著性,不會到處移動,所以長大了也不需要進行「分割手術」。相反地,肉連在一起也有好處,當一隻珊瑚蟲吃到食物時,牠會「有福同享」,將營養和隔壁的珊瑚蟲們分享。可是,當一隻珊瑚蟲生病了,大家也要「有難同當」,細菌和病毒會透過共肉組織,很快地感染隔壁的珊瑚蟲。

 每一隻珊瑚蟲在成長時會不停地分泌碳酸鈣骨骼,這些骨骼除了支撐肉體外,並提供保護。珊瑚蟲可以縮到骨骼中,內臟也是被骨骼包住。這些白色的骨骼就是珊瑚礁的重要成份。

珊瑚的長生不老之術

 珊瑚蟲主要都是靠旁邊的個體進行分裂或出芽生殖而來,形成一塊珊瑚群體。所以,同一塊珊瑚上的每隻珊瑚蟲都是第一隻的複製品,每隻的遺傳物質都一樣。

 如果一塊珊瑚上99%的珊瑚蟲都死了,只要有一隻存活下來,繼續分裂,不久之後,牠又可以恢復舊觀,甚至更茁壯。在海裡,我們常發現像一棟小房子般大小的珊瑚,上面有千萬隻珊瑚蟲,而這塊珊瑚可能已超過三百歲了!珊瑚就是靠著這種不斷複製相同珊瑚蟲的方式,來達到長壽的目的(圖3)。

圖1.一隻隻珊瑚蟲 圖2.超級連體嬰 圖3.我已經超過300歲了!

珊瑚---具有植物特性的動物

 晚上,珊瑚會伸出觸手捕捉水中的小生物來吃。白天,牠會像植物一樣

,進行光合作用,製造養料。「動物怎麼會行光合作用?

」這是因為珊瑚體內有非常多單細胞的共生性藻類,特別是在身體表面的細胞中

。這些共生藻會吸收珊瑚的含氮代謝廢物,直接進行光合作用,製造醣類,並且將產生的養料直接提供給珊瑚利用。這是雙方都有利益的共生,稱為互利共生。有了共生藻,只要光線充足,就是沒有浮游生物吃,也可以像植物般正常生長(圖4)。

圖4.珊瑚會行光合作用?!

 因為要有充足的光線進行光合作用,所以珊瑚大多生長在水深30公尺以內的淺海,而且在溫暖、清澈的熱帶淺海才會形成珊瑚礁。

什麼是珊瑚白化?!為什麼會白化?

 健康的珊瑚有紅、黃、藍、綠等各種美麗的顏色,這些顏色是由共生藻的顏色加上珊瑚蟲本身的色素所形成的。當環境變壞,例如水溫太高、水變混濁或光線不足時,會造成共生藻死亡或離開。失去了共生藻的珊瑚也會失去漂亮的顏色,只剩下灰白的珊瑚蟲,奄奄一息地附著在骨骼上,這就是我們經常聽到的珊瑚白化。

 白化是死亡的前兆,如果環境變好,共生藻會再回來,珊瑚又可恢復生機及原來漂亮的顏色。如果環境繼續惡化,白化的珊瑚就會死亡,最後只剩下白色的碳酸鈣骨骼了!

 不只珊瑚的身體內有共生藻,珊瑚礁許多生物的身體內都有共生藻。所以,不止珊瑚會白化,許多珊瑚礁生物在環境不良時都會白化。喜歡在家裡飼養海洋生物的人,常常會發現水族缸裡的珊瑚、海葵或硨磲貝變白了,這表示水族箱光線不夠或水質變壞,這些生物已經奄奄一息了!

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