Способ добывания пищи кораллового полипа

Добавил статью: Роман

М. Солянкин. аквариумный клуб «Ихтис» г. Москва.

Изучение вопроса питания кораллов, вне всякого сомнения, является одним из ключевых направлений исследований аквариумиста. Проанализировав особенности пищевого поведения своих подопечных, он может грамотно скомпоновать все системы домашнего морского водоема, начиная от освещения и заканчивая фильтрацией. Основываясь на знаниях о трофических связях животных, аквариумист имеет реальную возможность наиболее рационально подобрать обитателей, грамотно разместить их в емкости и наилучшим образом обеспечить приемлемые условия существования на протяжении всего времени работы с аквариумом.
Коралловые полипы (Anthozoa) могут питаться двумя способами. Первый основан на распространенном среди многих видов кишечнополостных симбиозе с одноклеточными водорослями — зооксантеллами, обитающими в тканях животных. Этот способ питания принято называть автотрофным. Второй предусматривает захват из окружающей среды различных кормовых организмов и органических веществ; этот тип питания называют хищным, или гетеротрофным.

Автотрофное питание. В конце 19-го столетия ученые обнаружили в клетках различных кишечнополостных животных одноклеточные водоросли, которые были отнесены к одному виду — Symbiodinium microadriaticum.
Симбиодиниумы, или зооксантеллы, существуют в двух жизненных формах. Обитая в клетках животного-хозяина, они ведут неподвижный образ жизни. В то же время они могут превращаться в свободноживущую форму — зооспорангии, снабженные для передвижения жгутиками. Это позволяет им мигрировать и внедряться в молодые полипы кораллов и ткани других симбионтов рифа.
Интересно, что Symbiodinium microadriaticum является единственным видом симбиотических водорослей у множества кишечнополостных, зачастую сильно отличающихся друг от друга по своим биологическим свойствам. Но животные каждого вида имеют свои собственные штаммы водорослей, характерные для тех или иных особенностей биохимических процессов организма.
Особи различных видов, даже далеко отстоящих друг от друга с точки зрения систематики, могут инфицироваться и «чужими» штаммами, но в этом случае процесс установления симбиотических связей затягивается.
Видовая принадлежность животного определяет и способ инфицирования его зооксантеллами. Особи многих видов инфицируются при рождении — водоросли переходят в яйца и личинки из родительских орагнизмов. Полипы, изначально лишенные зооксантелл, «заражаются» ими уже на поздних стадиях развития через ротовое отверстие. Кораллы привлекают своих симбионтов активным выделением азота или получают их в составе пищи — содержимого желудков рачков, в экскрементах рыб-кораллофагов или слизи других кораллов, выводящих вместе с ней избыток собственных размножившихся или отмирающих зооксантелл. Замечу, что выброс водорослей полипами усиливается при неблагоприятных изменениях параметров среды — температуры, освещения или солености.
Штаммы коралловых зооксантелл, обитающих на различной глубине, имеют индивидуальную способность к поглощению световой энергии. Чем ниже освещенность на глубинах обитания вида, тем, соответственно, выше коэффициент поглощения света водорослями. В рамках одного штамма также существует некоторая адаптивная пластичность.

Сами полипы-хозяева приспосабливаются к изменению освещенности посредством увеличения или снижения количества зооксантелл и их размеров, а также регуляцией интенсивности дыхания. При избыточной освещенности может проявляться реакция светового угнетения. Период световой адаптации колонии занимает 2-3 недели.
Симбиотические отношения полипа и зооксантелл заключаются в выгодном для обоих метаболическом обмене. Водоросли получают от хозяина азотистые соединения (NH4, NO3, мочевину), фосфаты и углекислоту, отдавая взамен полученные в результате фотосинтеза аминокислоты, углеводы и главный энергетический материал кораллов — липидные соединения в виде микроскопических капелек жира.
При благоприятных условиях жиры могут накапливаться в клетках хозяина, создавая запас, расходуемый по мере необходимости на различные жизненные функции (например, на защитную — синтез антибиотиков, токсинов и слизи).
Хищное (гетеротрофное) питание кораллов играет, без сомнения, важную роль в энергетическом обмене этих животных. Наглядным подтверждением тому служит максимальное среди морских хищных беспозвоночных отношение ловчей поверхности к общей биомассе тела. И хотя многие симбионтные полипы покрывают большую долю энергозатрат за счет фотосинтеза зооксантелл, только способность занимать сразу несколько трофических уровней обеспечила их эволюционный успех.
В процессе гетеротрофного питания кораллы практически всех видов могут использовать достаточно широкий спектр кормов: планктон и растворенные в воде органические вещества, экскременты рыб, слизь других кораллов, яйца, личинки беспозвоночных и пр. Причем для большинства представителей класса Anthozoa первостепенное значение имеют планктонные рачки, и лишь некоторые предпочитают им бактерий. Коралловые полипы имеют целый набор приспособлений для активной охоты. Особенно преуспели в этом жесткие, или склерактиниевые, кораллы. Ударом нематоцистов стрекательного аппарата полипы обездвиживают свою жертву или как минимум нарушают координацию ее движений, после чего без труда захватывают ее щупальцами и отправляют в рот.

В случае, когда щупальца не способны доставить жертву непосредственно к ротовому отверстию, они укладывают ее на околоротовой конус, где добыча обволакивается слизью и впоследствии заглатывается.
Слизь используется и непосредственно во время охоты: распуская вокруг себя слизевые тяжи и поддерживая их за счет токов воды, создаваемых биением ресничек так называемого ресничного аппарата, полип, дождавшись попадания рачка или налипания мелких кормовых объектов, заглатывает их вместе с тяжем. Весь процесс поимки и заглатывания рачка средних размеров длится 20-40 сек.
В зависимости от вида коралл может отдавать преимущество тому или иному способу добычи пропитания. Одни охотятся только с помощью вооруженных нематоцистами щупалец (Pocillopora, Stylophora), другие предпочитают пользоваться исключительно слизью, но в большинстве своем кораллы, в том числе и распространенная у аквариумистов Acropora, комбинируют оба способа.
Склерактинии, помимо вышеперечисленных способов, способны также к фильтрационному типу питания. В этом случае питательные частицы поступают в организм не только со слизевыми тяжами, но и усваиваются всей поверхностью эпителия полипа.
В отличие от жестких корраллов, восьмилучевые, или октокораллы, как более древняя и примитивная группа, используют один из самых простых способов охоты — прямой механический захват жертв очень подвижными щупальцами. Ловчая поверхность последних увеличена за счет бахромы выростов — пиннул, обрамляющих каждое щупальце. Добыча схватывается перистым щупальцем и сразу отправляется в рот. Мелкие полипы с короткими щупальцами ловят активных планктеров и крупные пассивно плавающие пищевые частицы всем венчиком щупалец в «кулачок». Кораллы же со средней и большой длиной щупалец ловят пищу резким изгибанием одного щупальца, вошедшего в контакт с добычей и образующего вместе с пиннулами своеобразную ловушку.

Октокораллы (Sarcophyton и Lobophyton) используют несколько отличный от склерактиний способ питания с помощью слизевых тяжей: прилипший к тяжу рачок, стремясь освободиться, наматывается на слизь и сам подтягивается к полипу. В принципе слизь в той или иной степени используют при охоте многие октокораллы. Она помогает им если не поймать рачка, то по крайней мере «стреножить» его и облегчить захват. Полностью отсутствует этот действенный инструмент только у асимбионтных горгонарий и альционарий (Spongotes, Dendronephtea) по причине отсутствия в них зооксантел как источника слизеобразующих веществ.
Альционарии Xenia, Heteroxenia и другие, имеющие удлиненные полипы и пиннулы, живут в верхних уровнях рифа и используют для транспортировки добычи ритмические движения прибойных волн: поймавшее рачка щупальце при откате волны касается рта полипа.
Многим мягким кораллам свойственна реакция «схватывания», одновременно возникающая сразу у большой группы полипов даже при контакте с пищей только одного из них. По-видимому, это увеличивает результативность охоты, особенно во время массового роения планктона над рифом в вечерние часы.
Октокораллы способны потреблять бактериопланктон и растворенную органику, в усвоении которой принимают участие микроворсинки, покрывающие щупальца и пиннулы.
Весь процесс переваривания пищи октокораллами протекает заметно дольше, чем у жестких кораллов. В частности, Sarcophyton усваивает артемию за 8-12 часов.
В целом же мягкие кораллы пользуются гетеротрофными источниками питания в значительно меньшей степени, чем склерактинии, и их высокая конкурентоспособность в борьбе за субстрат с гексакораллами объясняется скорее эффективностью их средств химического подавления соседей, а также высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам окружающей среды — осушению, загрязнению, затенению и пр.

Источник

Питание и кормление кораллов

По способу питания кораллы делятся на три основные группы, это: автотрофные (фотосинтетики), гетеротрофные (нефотосинтетики) и миксотрофные (совмещают автотрофные и гетеротрофные свойства).

Автотрофные кораллы (фотосинтетики) питаются преимущественно за счет симбиотических водорослей зооксантелл, относящихся к динофлагелятам (Symbiodinium spp.). Поставляемые зооксантеллами питательные вещества образуются в результате фотосинтеза.

Гетеротрофные кораллы (нефотосинтетики) всю пищу получают из окружающей среды, так как в их составе нет зооксантелл. По причине отсутствия симбиоза с зооксантеллами их еще называют апосимбиотиками.

Миксотрофные кораллы содержат в своем составе симбиотические водоросли, но совмещают в себе способы питания автотрофных и гетеротрофных кораллов.

В принципе, симбиотические водоросли не способны в полной мере обеспечить коралл питательными веществами, необходимыми для жизни и роста коралла. Поэтому автотрофные кораллы, в той или иной степени, получают органические питательные вещества также из внешней среды, приобретая тем самым определенные свойства гетеротрофных кораллов.

В нижеприведенной диаграмме дается существующая классификация кораллов с привязкой к группам в зависимости от способа питания.

Диаграмма. Классификация кораллов и их способов питания.

В диаграмме, к группе фотосинтетических кораллов отнесены и автотрофики (питание преимущественно за счет зооксантелл), и миксотрофики (питание в равной степени за счет зооксантелл и внешней среды).

Существует также разделение кораллов по их способности формировать рифы на герматипные (рифообразующие) и агерматипные (нерифообразующие). К герматипным относятся Склерактинии, содержащие в своем составе зооксантеллы. Глубинные Склерактинии, не содержащие зооксантелл, являются агерматипными.

Автотрофное питание

Симбиотические водоросли получают от коралла и окружающей среды неорганические соединения (углекислый газ, бикарбонаты, аммоний, нитраты, фосфаты) и перерабатывают их благодаря процессу фотосинтеза в органические молекулы, такие как глюкоза, глицерин, жирные кислоты, аминокислоты, которые являются пищей, как для коралла, так и для самих зооксантелл. В процессе фотосинтеза участвуют также азотфиксирующие цианобактерии, поставляющие аммиак, который они производят из растворенного азота. Т.е. происходит обмен питательными веществами между кораллами, зооксантеллами и бактериями.

Гетеротрофное питание

Фотосинтез не способен в полной мере обеспечить кораллы достаточным количеством питательных веществ, необходимых для роста и размножения коралла. Поэтому кораллы вынуждены прибегать, в той или иной степени, к гетеротрофному питанию, а именно, получению необходимых веществ из внешней среды. Кораллы могут использовать в пищу различные органические частицы, включая живые организмы. Надо учитывать, что различные кораллы приспособлены к потреблению определенных видов органических частиц и живых организмов. При этом, важное значение имеют условия, в которых содержится коралл. При гетеротрофном питании основным поставщиком корма кораллов является окружающая среда. Ниже приведены основные виды корма, потребляемого кораллами в естественных условиях обитания.

Фитопланктон

В качестве растительного корма кораллы могут использовать фитопланктон — микроводоросли, с размером частиц 4-12 мкм, к которым относятся диатомы, криптофиты, гаптофиты. Замечено также, что некоторые жесткие кораллы в качестве растительного корма способны поедать макроводоросли Dictyota, но это не является типичным и, скорее, рассматривается как исключение.

Зоопланктон

В естественных условиях обитания зоопланктон, которым могут питаться кораллы, включает в себя ракообразных, таких как копеподы (веслоногие), амфиподы (бокоплавы), остракоды (ракушковые), мизиды, червей, таких как полихеты и щетинкочелюстные (морские стрелки, arrow worms), и личинок различных животных.

Растворенные органические вещества.

Растворенные органические вещества являются важной частью питания многих кораллов. Глюкоза, мочевина, аминокислоты, необходимы для жизни и роста, могут абсорбироваться кораллами из воды.

Детрит

Представляет собой продукт распада живых существ, их органов, тканей и клеток. Частицы детрита обычны для кораллового рифа. Детрит скапливается на дне в виде осадка, но может существовать и во взвешенном состоянии. Он содержит в себе бактерии, простейших, микроскопических беспозвоночных, микроводоросли, органические вещества. Для многих кораллов, в том числе живущих на глубине, он является заметной составляющей их питания.

Рыбы и небольшие ракообразные

Кораллы с крупными полипами могут целиком съесть маленькую рыбку и небольших ракообразных. Для этого они используют свои большие щупальца и стрекательные клетки книдоциты.

Виды питания и кормления различных кораллов

Мягкие кораллы Альционарии (фотосинтетики).

Имеют в своем составе зооксантеллы, которые с помощью фотосинтеза обеспечивают кормление коралла. Избытки зооксантелл могут также служить пищей, попадая в кишечную полость и перевариваясь. Кораллы могут питаться гетеротрофно, потребляя фитопланктон, а также растворенные органические вещества. К популярным Альционариям (фотосинтетикам) относятся: Cladiella, Clavularia, Cornularia, Lemnalia, Lobophytum, Sarcophyton, Sinularia, Tubipora musica, Xenia. При содержании в аквариуме, помимо питания с помощью зооксантелл, нуждаются в дополнительной подкормке в виде фитопланктона, замороженных кормов для кораллов, науплий артемии, различных планктонных кормов.

Мягкие кораллы Альционарии (нефотосинтетики).

Не имеют в своем составе зооксантелл. Питаются гетеротрофно. Из окружающей среды извлекают фитопланктон, растворенные органические вещества. Также могут питаться медленно плавающим зоопланктоном, имеющим малые размеры менее 300 мкм. К распространенным Альционариям (нефотосинтетикам) относятся: Dendronephthya, Studeriotes. При содержании в аквариуме нуждаются в регулярном интенсивном кормлении не реже одного раза в день. В качестве корма используются живые планктонные корма, замороженные корма для кораллов, науплии артемии, различные планктонные корма.

Роговые кораллы горгонарии (фотосинтетики)

Имеют в своем составе зооксантеллы, которые с помощью фотосинтеза обеспечивают кормление коралла. Наряду с автотрофным используют гетеротрофное питание. Потребляют зоопланктон и взвешенный детрит. Примерами горгонарий (фотосинтетиков) являются: Plexaura flexuosa, Pterogorgia, Antillogorgia.

При содержании в аквариуме необходимо создать достаточное освещение для деятельности зооксантелл и обеспечить дополнительное питание в виде науплий артемий, замороженных кормов для кораллов, различных планктонных кормов.

Роговые кораллы горгонарии (нефотосинтетики)

Не имеют в своем составе зооксантелл. Питаются гетеротрофно. Из окружающей среды извлекают зоопланктон, фитопланктон, растворенные органические вещества, взвешенный детрит. Для некоторых горгонарий, особенно глубинных, детрит может являться основным источником питания. Примерами горгонарий (нефотосинтетиков) являются: Swiftia, Ctenocella, Menella, Euplexaura.

При содержании в аквариуме оптимальным кормом являются науплии артемии, фитопланктон, замороженные корма для кораллов, различные планктонные корма. Охотно поедают икру беспозвоночных и рыб.

Мелкополипные жесткие SPS – кораллы

SPS– кораллы являются фотосинтетиками. В природе создают разнообразные по форме и по цвету колонии. Имеют маленькие полипы на кальциевом скелете. В основном питаются автотрофно за счет симбиотических водорослей. Могут также потреблять микропланктон. Наиболее популярными в аквариумистике являются кораллы: Acropora, Seriatopora, Pocillopora, Stylophora, Montipora.

Очень требовательны к условиям содержания в аквариуме. Необходимо поддерживать высокое качество воды, обеспечивать интенсивное освещение определенного спектра и создавать мощные потоки воды. Питаются за счет зооксантелл. Для улучшения роста желательно подкармливать мелкодисперсными планктонными кормами. Можно использовать готовые планктонные корма для кораллов.

Крупнополипные жесткие LPS – кораллы (фотосинтетики)

У крупнополипных кораллов в раскрытом состоянии скелета почти не видно. И только когда полипы прячутся видно жесткое основание. Основу питания составляют различные планктонные организмы. Могут питаться довольно крупными пищевыми объектами. Имеют в своем составе зооксантеллы, которые также обеспечивают питание кораллов. Некоторые виды могут выпускать ночью стрекательные щупальца и атаковать расположенных поблизости сидячих беспозвоночных. Наиболее часто используемыми в аквариумистике являются такие LPS кораллы, как Trachyphyllia, Caulastrea, Plerogyra, Fungia, Lobophyllia, Cynarina, Turbinaria, Favites.

При содержании в аквариуме LPS– кораллы не требуют сильного освещения и интенсивного течения. Питаются с помощью зооксантел и могут употреблять небольшие кусочки мореподуктов (моллюсков, ракообразных, кальмаров, рыбы).

Крупнополипные жесткие LPS – кораллы (нефотосинтетики)

Являются гетеротрофами, так как не содержат в своем составе зооксантелл. Обитают обычно в затененных местах. Нередко держатся в пещерках и гротах. Содержат в своем теле стрекательные клетки кнедоциды, используемые для захвата добычи. Это ночные кораллы, которые расправляют свои ловчие щупальца в темное время суток. Питаются планктоном, детритом, ракообразными, рыбами и содержащимися в воде органическими соединениями. В аквариумистике используются такие виды, как Tubastraea, Dendrophylia, Rhizotrochus.

При содержании в аквариуме не требуют сильного освещения. Поток воды умеренный. С учетом отсутствия в теле кораллов симбиотических водорослей, требуют интенсивного кормления мелкими ракообразными и мелкой рыбой. Также подойдет любой замороженный корм, с размером частиц не больше нескольких миллиметров. Подкормка должна быть ежедневной и обильной. При необходимости допускается кормление несколько раз в сутки. Причем более эффективное кормление в темное время суток, когда полипы коралла полностью раскрыты.

Distichopora (огненный коралл).

Обитают в пещерах или на затененных участках рифов. Хотя дистихопоры имеют жесткий экзоскелет, они относятся к гидроидным полипам. Не имеют в своем составе симбиотических водорослей. Основу питания составляет животная пища, в первую очередь зоопланктон. Полипы очень маленькие, еле заметные.

При содержании в аквариуме питаются преимущественно зоопланктоном. Основу рациона составляют науплии артемии, которых желательно выпускать в аквариум в вечерние часы. Дополнительным кормом могут служить бактерии, которые размножаются в органических остатках на дне аквариума. Для этого необходимо периодически ворошить верхний слой грунта, чтобы поднять в толщу воды частички детрита, содержащие бактерий.

В нижеприведенной диаграмме указаны различные группы кораллов с привязкой к способу питания (автотрофики, гетеротрофики), а также к категориям потребляемых в естественных условиях продуктов. Высота символических столбиков на пересечении группы кораллов и категории питания соответствует усредненной доле продукта в общем балансе питания групп кораллов. Максимальная высота соответствует 100%, минимальная – 0%.

Диаграмма. Питание кораллов в естественных условиях.

Надо отметить, что питание и кормление кораллов, в полной мере, еще не изучены, хотя существует много публикаций и монографий на этот счет. Формат настоящей статьи преследовал цель дать общие представления о способах питания и кормления для различных групп кораллов. К тому же, важнейшим при рассмотрении этого вопроса, является обеспечение в аквариуме необходимых условий содержания кораллов. Более подробно ознакомиться с описанием кораллов, условиями их содержания и получить соответствующие рекомендации специалистов по выбору того или иного вида заселяемого в аквариум коралла можно в компании Аква Лого.

Поля, отмеченные знаком * , обязательны для заполнения.

Источник