Wielka Rafa Koralowa

Rafa koralowa jest konstrukcją biologiczną ciepłych wód morskich zbudowaną z szkieletów wapiennych wytworzonych przez organizmy żyjące w koloniach, w których dominują korale. Jest to jednocześnie cmentarzysko i miejsce, w którym rodzą się nowe organizmy.

Rafy koralowe są dziełem drobnych jamochłonów kolonialnych; utworzonych są, bowiem z zespolonych zewnętrznych szkielecików wapiennych poszczególnych osobników kolonii polipów. Głównymi konstruktorami raf są madrepory (rodzaje; Madrepora, Meandrina, Fungia, Dendrophylia, Astrea, Porites, Turibinaria i liczne inne), zaliczane do korali sześciopromiennych, w przeciwieństwie do ośmiopromiennych, których typowym przedstawicielem jest koral szlachetny, niebiorący udziału w budowie raf. Madrepory nie są jednak wyłącznymi konstruktorami raf.
Charlesa Darwin, po powrocie z podróży dookoła świata na okręcie Beagle, przedstawił jako pierwszy spójną teorię na temat różnorodności form koralowych. Kluczem do rozwiązania tego zagadnienia jest progresywna akumulacja, która determinuje przejście od rafy przybrzeżnej do rafy barierowej, a następnie do atolu. Trzeba jednak brać pod uwagę liczne Dane - aktualnie i z przeszłości, które komplikują ten schemat: rodzaj podłoża, usytuowanie wzdłuż brzegu lądu lub na plenum morzu, konkurencja biologiczna między gatunkami, kierunek wielkich fal, wiatrów, ciepłych i zimnych prądów morskich.

Ekosystem koralowy - młody układ istniejący zaledwie od kilku tysięcy lat, charakteryzuje się jedną z największych produktywności na kuli ziemskiej, która wynosi 50t/ha/rok.

Warunki życia koralowców
Bardzo ważnym czynnikiem życia koralowców jest słoność środowiska, co najmniej normalna lub nawet nieco wyższa, gdyż są one stenohalinami. Warunek ten znajdują w morzach gorących, które najczęściej charakteryzują się dużym zasoleniem, z lekka nawet przekraczającym normalne. Szczególnie wrażliwość koralowców na dopływy wód śródlądowych wyraża się kompletnym ich brakiem w pobliżu ujść rzecznych, gdzie za to bujnie rozrastają się namorzyny. Unosiny i muł rzeczny hamują życie koralowców w nie mniejszym stopniu niż rozcieńczenie środowiska. Tak, więc następnym warunkiem ich życia jest woda zupełnie czysta, prześwietlona. Ponieważ wiele gatunków żyje w symbiozie z żółtymi glonami, którymi przepełnione są ich tkanki, a niekiedy nawet i przegrody trawienne jamy ciała, zrozumiała stajecie potrzeba światła. Ustalono nawet, że u niektórych rodzajów (na przykład Prionastrea) taki symbiotyczny sposób odżywiania się jest jedyny i że nie przyjmują one pokarmu zwierzęcego. Symbiotyczne glony nadają również niektórym koralowcom jaskrawe ubarwienie, szczególnie żółte, żółtoczerwone i czerwone.
Koralowce mają duże wymagania tlenowe. Potrzebują wody przeważnie wzburzonej, zapewniającą im funkcję oddychania w większym bez porównania stopniu niż woda spokojna. Woda taka dostarcza również więcej cząsteczek odżywczych, czym tłumaczy się silniejszy wzrost Ra od strony otwartego morza i naporu fal.
W kierunku pionowym koralowce nie rośna głęboko. Są to zwierzęta, płytkowodne, których dolna granica występowania sięga przeciętnie 40 metrów, wyjątkowo tylko nieliczne formy schodzące głębiej, do około 60 metrów, i to w wodach szczególnie przejrzystych.

Warunki życia koralowców są, więc dosyć skomplikowane i specjalnie, szczególnie dzięki temu, że przedstawiają splot przeciwstawnych sobie do pewnego stopnia czynników życia przybrzeżnego i oceanicznego.

Główne typy raf i ich geneza
Można wyróżnić trzy główne typy raf koralowych, nie licząc rożnych typów pośrednich:
1. Rafy przybrzeżne, przylegające bezpośrednio do wyspy lub lądu, rozrastające się w miejscach zupełnie płytkich, tak, że często podczas odpływu wynurzają się z wody i można wtedy chodzić po nich "suchą" nogą.
2. Rafy zaporowe albo barierowe, oddzielone od brzegu lub wyspy dość znaczną przestrzenią wody, najczęściej spokojnej, niekiedy nawet mętnej, niesprzyjającej zbytnio rozwojowi koralowców. Często wał barierowy może bezpośrednio przechodzić w rafę przybrzeżną.
3. Rafy zatokowe albo atole, zwykle pierścieniowego kształtu, rzadziej zamknięte, najczęściej przerywane, okalające lagunę o spokojnej wodzie i odrębnym życiu.
Wszystkie wymienione typy łączy ich płytkowodne występowanie. Najosobliwsze ze wszystkich są oczywiście atole, których geneza od czasów Darwina szczególnie intrygowała badaczy. Dlaczego są okrągłe, pierścieniowatego kształtu i okalają z reguły zatokę wewnętrzną? Czemu właśnie taki zarys mają, a nie inny, od czego to zależy? Takie pytani pierwszy postawił Darwin, kiedy zobaczył koralowe wyspy Polinezji w czasie swej podróży dookoła świata na statku "Beagle". Na pytanie to usiłował odpowiedzieć w hipotezie opuszczenia dna morskiego. Pierwotnie wyspę obrastają dookoła rafy przybrzeżne, które w miarę jej pogrążenia się, narastają ku górze, głównie od zewnątrz, przechodzą stopniowo w rafę barierową, oddzieloną od brzegu przestrzenia wody. Przy całkowitym pogrążeniu się wyspy, a jednocześnie nieustannym narastanie koralowców ku powierzchni, rafa barierowa okalając wyspę przechodzi w pierścieniowatego zwykle kształtu atolu. W ten sposób atol byłby niejako końcowym stadium ewolucji trzech typów raf i jednocześnie "nadwodnym grobowcem pogrążonej wyspy" jak go określił I. D. Dana, przyjmujący hipotezę Darwina.

Obrazy życia raf koralowych
Rafy koralowe łączą przyrodników i artystów bardziej niż jakikolwiek inny teren. Badacze i obserwatorzy zdają sobie sprawę z tego, że teren ten przedstawia nie tylko szczególnie ciekawy i bogaty zespół życia, ale także i najwyższy stopień harmonii barw, jaki wytworzyła przyroda. Opisy życia na rafach są przepełnione wyrazami zachwytu, szczególnie dla jego niezwykłych kształtów i kolorystyki.
Obrazy z bajki niczym byłby wobec rzeczywistości, jaką się widzi na rafie koralowej. Niesłychane bogactwa barw, nie tylko różnorodnych, lecz złączonych w jakąś szczególna harmonie przez kolor wody morskiej, doprowadzającej je do jednej skali w większych głębinach; fantastyczność kształtów, z których każdy jest inny od reszty, ale zawsze ma sobie jakiś umiar zasadę budowy nadającą mu wybitny charakter; w jednych miejscach spokojne zakątki pełne istot jakby stężałych w oczekiwaniu, w innych znów kłębiące się roje żywych stworzeń; żywe skały, zwierzęta w formie krzaków i kwiatów; ryby prześcigające barwami najcudowniejsze motyle. I wiele, wiele innych cudów - to wszystko razem daje świat tak odmienny, tak nowy a tak piękny, że wobec niego trudną staje się zimna obserwacja, bo zacząć się musi podziw i zachwyt?.

Życie na rafach
Rafa koralowa tworzy ekosystem charakteryzujący się symbiozą między organizmami autotroficznymi (zooksantelle z grupy brunatnic) i organizmami (kolonie polipów) należącymi do licznego typu jamochłonów (gromada koralowców). Koralowce posiadają jednakową strukturę obejmującą otwór, czyli jamę gębową otoczoną wieńcem czułkowym. Gatunki osiadłe, czyli polipy, wytwarzają twardy, wapienny szkielet i żyją w koloniach. Zooksantelle, żółto-brunatne glony morski, posiadają zdolności do fotosyntezy i rozmnażają się wewnętrznie komórek koralowca, który służy im za żywiciela. Przekształcają szczątki korali w materię organiczną.
Biotop koralowy ma pewne wymagania: temperatura wód powyżej 18 stopni Celsjusza i niewiele zmieniające się w ciągu roku, dobre oświetlenie, silne wzburzenie wód oraz zasolenie od 27do 40%. Biocenoza obejmuje oprócz jamochłonów również wodorosty, robaki, mszywioły, brzuchonogi, skorupiaki, szkarłupnie i ryby. Rafa może zgromadzić ponad 200 rozmaitych gatunków. Rozgwiazdy są groźnymi drapieżcami dla korali: korona cierniowa (rozgwiazda ma 60 centymetrów średnicy) pustoszy Wielką Rafę Koralową u wybrzeży Australii ( jeden osobnik zjada 40 cm3 koralu na dobę).

Przebogaty zespół życia raf koralowych
Życie raf jak wiadomo nie jest wyłącznie życiem koralowców. Stanowią one jeden z najbogatszych zespołów zwierzęcych, jaki w ogóle jest znany na Ziemi, bezsprzeczenia najbogatszy i najróżnorodniejszy w strefie przybrzeżnej mórz gorących. Podstawa tego zespołu tworzą oczywiście koralowce, do których przyłączają się, zwłaszcza po brzegach, zarośla glonów osiadłych utworzonych z zielenic, brunatnic i krasnorostów, oraz występujące w ogromnej ilości jednokomórkowe glony wapienne. Ale podstawa ta jest tak atrakcyjna dla wielu innych organizmów zwierzęcych, że każda rafa staje się w zasadzie terenem najbardziej urozmaiconego życia. Na jednej takiej rafie przy wyspie Świętego Maurycego stwierdzone 336 gatunków mięczaków. Inny znów naturalista przytacza następujące zestawienia grup zwierzęcych dla rafy przy wyspie Mindoro: 111 gatunków ukwiałów z grupy Alcyonaria, liczne szkarłupnie, zwłaszcza wężowidła, rozgwiazdy i strzykwy, 70 gatunków wieloszczetów, 13 gatunków innych robaków, 200 - 250 gatunków skorupiaków, wśród których samych raków pustelników jest około 25 - 30 gatunków.
Zespoły raf są, więc bardzo urozmaicone, zarówno pod względem systematycznym, jak i biologicznym; są utworzone z organizmów nie tylko należących do najrozmaitszych grup systematycznych, ale i szczególnie ciekawych pod względem odżywczym, rozrodczym i adaptacji obronnych. Ich stałymi mieszkańcami są jaskrawe, często do ogromnych rozmiarów dochodzące ukwiały, o średnicy sięgającej 1 metr, liczne gąbki, jeżowce o wielkich łamliwych kolcach, najrozmaitsze gwiazdy morski, wężowidła i strzykwy, których pewne gatunki po wysuszeniu pod ogólną nazwą "trepang" są powszechnie używane na Wschodzie jako przyprawa do ryżu. Z robaków dominują wieloszczety osiadłe, które budują domki wapienne, współdziałające razem z koralowcami w konstrukcji rafy. W szczelinach prowadzi ukryte życie głośny w nauce robak, którego rozród odbywa się tylko w październiku i listopadzie, w dniach bezpośrednio poprzedzających ostatnią kwadrę Księżyca. Liczne okazy tego robaka, na skutek bodźców wywołanych przez czasowe wyschniecie po wielkim syzygijnym odpływie morza, odkrywają końcowe człony swego ciała wypełnione produktami płciowymi, które wypływają na powierzchnie w takich masach, że mieszkańcy wysp Fidżi, Samoa, Tonga i innych archipelagów polinezyjskich poławiają je i spożywają jako luksusowy przysmak.

Geograficzne rozmieszczenie raf
Koralowce wznoszące budowle rafowe są mieszkańcami mórz gorących. Czynnikiem ograniczającym życie i rozmieszczanie koralowców jest temperatura wody wynosząca, co najmniej 20 stopni Celsjusza, którą znajdują tylko w morzach międzyzwrotnikowych, toteż pas rozsiedlenia geograficznego raf koralowych ograniczony jest 30 stopniem szerokości geograficznej północnej i 27 stopniem szerokości południowej. Jedynie w wyjątkowych miejscach, w związku z ciepłymi prądami, mogą one tu i ówdzie przekraczać powyższe granice, tworzące placówki mniej lub więcej wysunięte poza normalny zasięg rozsiedlenia. Taka północną placówką ich życia w Atlantyku są wyspy Bermudy, znajdują się na 32 stopnie szerokości geograficznej północnej, pozostające jednak w strefie ciepłych wód Prądu Zatokowego.
Najokazalsze, zwłaszcza najbardziej rozrosłe gatunki koralowców, występują przede wszystkim w paśmie wód przyrównikowych i maksymalnej dla mórz temperatury dochodzącej do 25 stopni Celsjusza, podczas gdy w wodach granicznych strefy gorącej o temperaturze bliskiej krańcowi dla koralowców (20 stopni Celsjusza) znajdujemy gatunki odporniejsze na słabe wahania termiczne. Największe natężenie życia obserwujemy wśród raf rozwijających się w morzach najgorętszych: w Morzu Czerwonym stwierdzono 128 gatunków korali, podczas gdy przy wyspie Zanzibar, u wschodnich wybrzeży Afryki tylko 61, a przy Bermudach zaledwie 12 gatunków. Koralowce rafotwórcze są, więc grupą szczególnie ciepłowodną i przy niewielkiej zmianie czynnika termicznego bardzo intensywnie ujawnia się ich selekcją. Wielka Rafa Koralowa u północno - wschodnich wybrzeżach Australii - 1500 kilometrów długości; rafa opasająca Nową Kaledonię.

Znaczenie wysp koralowych dla człowieka
Pomimo czaru i wielkiej atrakcyjności dzięki swemu egzotyzmowi, wyspy koralowe są światem wyjątkowo groźnym dla żeglugi nie tylko, dlatego, że są to utwory w zasadzie płytkowodne, często niewidoczne z powierzchni, ale również i dlatego, że na skutek szybkiego wzrostu koralowce zmieniają swe zarysy i kształty w krótkim stosunkowo czasie. W związku z tym nie bardzo można polegać nawet na nowszych mapach nawigacyjnych w żegludze w rejonach wysp koralowych.
Grozę tej sytuacji odczuli wielcy żeglarze, odkrywcy nowych wysp koralowych na Pacyfiku. James Cook omal nie przepłacił katastrofą spotkania statku "Endevuor", na którym płynął, z Wielka Rafą Koralową. Inny wielki żeglarz-odkrywca Francuz I. F. G. La Perousse zakończył swój głośny rejs odkrywczy całkowitą awaria fregat "Boussole" i "Astrolabe" oraz śmiercią własną i całej załogi w 1778 roku przy koralowej, malowniczej wyspie Vanikoro, jednej z wysp Archipelagu Santa Cruz. Katastrofą zakończyły się także spotkania wielu innych żeglarzy z tak przecież nęcącym wzrokiem i pobudzającymi fantazję malowniczymi wyspami koralowymi.
Trudności życia codziennego na wyspach koralowych jest jednak niemal zawsze brak wody słodkiej, trzeba zbierać podczas deszczu lub w postaci nocnej rody spływającej z liści palmowych. Spacer w gajach palmowych bywa zawsze niebezpieczny, ponieważ ciężkie, 0,5 - 2,0 kilograma dojrzałe orzechy kokosowe łatwo spadają i mogą zranić lub co najmniej nabić poważnego guza. Dojrzewają one w różnych porach roku, nie sezonowo, więc trudno ustalić okres spadania.

Znaczniki przeszłości
Badanie licznych skamieniałych struktur skał podwodnych wydostających się na powierzchnię kontynentów dostarcza cennych wskazówek na temat dawnego rozmieszczania ciepłych mórz, kolejnych położeń równika termicznego w różnych epokach geologicznych, ewolucji gatunków (na przykładzie grupy czterokoralowców, które znikły po paleozoiku). Najstarsze rafy pochodzą prawdopodobnie z prekambru (ponad 540 milionów lat temu) i występują w postaci stromatolitów (koncentryczne wytrącenie wokół cyjanobakterii). Skamieniałe rafy należą do dwóch typów: biohermów zwartych nie rozwarstwionych konstrukcji (na przykład skały Saussois w Burgundii pochodzące z górnej jury) i rozwarstwionych biostromów (na przykład wał ze skamieniałych małż rudistes z ery mezozoicznej występujący w górnej kredzie w Prowansji.
Pisarz R. L. Stevenson, autor klasycznej "Wyspy skarbów", który dłużej mieszkał na wyspach koralowych, mówi, że staje się one niekiedy prawdziwą udręką dla życia codziennego. Szczury i wielki skorupiaki lądowe, pustelnik Biegus, konkuruje za sobą w rozbojach i kradzieżach. Tysiące much natrętnie krąży nad koprą - tłustym miąższem orzechów kokosowych, wydzielającym słodkawo mdły, a równocześnie zgniły zapach.

Tak, więc wyspy koralowe nie zawsze okazywały się i okazują takimi "rajskimi" światami, jak je sobie wyobrażamy z oddali, opierając się głównie na opisach przelotnych obserwatorów i ilustracjach.