21.4.2015
MĚLKÁ TROPICKÁ MOŘE
NÁPLŇ TÉTO LEKCE • Typy korálových útesů • Specifika + abiotické parametry • Světové rozšíření daného biotopu • Adaptace potřebné pro život organizmů • Ekologický význam daného biotopu – primární produkce, útočiště pro živočichy
Ing. Miloslav Petrtýl Ph.D.
• Ukázka typických organismů, kteří jsou součástí tohoto biotopu
E‐mail:
[email protected] Info web: home.czu.cz/petrtyl/ Katedra zoologie a rybářství ‐ ČZU v Praze
KORÁLOVÝ ÚTES
KORÁLOVÝ ÚTES
• Jedná se o jeden z nejdiverzifikovanějších ekosystémů. • Zabírají 0.1% plochy oceánu – hostí 25% mořských druhů • Klasický suchozemský ekosystém: Velká biomasa producentů x malá biomasa konzumentů x predátorů
• Tropický korálový útes Velká diverzita a biomasa konzumentů x velmi málo producentů (rostlin)
• Většina biomasy bezobratlých se živý planktonem • Tropická moře jsou ale známá svou průhledností dík absenci planktonu Růst korálů je (většinou!!) omezen na hloubky do 25-30 metrů Jeden z nejvýznamnějších a nejrozšířenějších ekosystémů světa ¼ druhového bohatství oceánů
KORÁLOVÝ ÚTES • Důležitým limitním faktorem (zdrojem) v mělkých tropických mořích je přítomnost a distribuce „tvrdého podkladu“ • Většina rostlinných a živočišných organismů, které žijí přisedlé ke dnu je lépe poutáno k pevnému podkladu než na dno z jemných sedimentů. • I z tohoto pohledu májí svou nezastupitelnou roli korálové útesy • Tvoří platformu a životní prostor, který umožňuje koexistenci širokého spektra organismů.
• Kdo je tedy zodpovědný za všechnu primární produkci na útesu?
"Darwin's paradox„ produkce 5‐10 gC/m2/den
KORÁLOVÝ ÚTES • Koráli zahrnují cca 6000 druhů, dělí se na tzv. tvrdé a měkké. • Korálový útes tvoří převážně zástupci třídy korálnatci (Anthozoa), jež patří mezi žahavce (Cnidaria). • Většina korálů žijících na útesu patří mezi tzv. „tvrdé koráli“, které se skládají z polypů jež se sdružují do kolonií a jež produkují pevnou vápenitou kostru. • Většinu „stavebních prací“ zajišťují koráli skupiny Hexacoralia.
1
21.4.2015
HEXACORALIA ‐ ŠESTIČETNÍ • Podtřída zahrnující přes 4000 druhů korálnatců • Šestičlenná symetrie těla polypů s jednou řadou ramen • Monofyletický původ skupiny (společný předek pro všechny) Patří sem (mimo jiné): SASANKY (Actiniaria) – měkký, převážně větší samostatný polyp. TVRDÉ KORÁLI (Scleractinia) kolonie malých polypů, které jsou schopné vylučovat vápenitou schránku – vlastní základ korálového útesu.
Actinostola chilensis
MORFOTYPY KORÁLŮ • Většina jednotlivých polypů tvrdých korálů má velikost 1‐3mm • Materiál útesu se označuje jako „koralit“, jedná se o sekret epidermis • Různé druhy korálů produkují různé „morfo‐typy“ • • • •
Sloupcovitý Větevnatý Listovitý kulovitý
Tvrdý korál
GLOBÁLNÍ DISTRIBUCE KORÁLOVÝCH ÚTESŮ
ROZŠÍŘENÍ KORÁLOVÝCH ÚTESŮ
20 °C isoterma s jasným snížením teploty díky vzestupným proudům u západních Pobřeží Jižní Ameriky a Afriky. Většina korálů žije tomto rozpětí. GOOGLE EARTH ‐ UKÁZKA Oceánografie ‐ Thurman a Trujillo (2005)
KORÁLOVÝ ÚTES
TYPY KORÁLOVÝCH ÚTESŮ
• Lemový útes
• Bariérový útes
Oceánografie ‐ Thurman a Trujillo (2005)
• Atol
2
21.4.2015
VZNIK ATOLU – KRUHOVÝ KORÁLOVÝ ÚTES
BIOLOGIE KORÁLNATCŮ Zpět k Darwinovu paradoxu ‐ Jak přežít v prostředí chudém na potravu? SYMBIÓZA KORÁLNATCŮ A OBRNĚNEK – mixotrofní výživa Rod Symbiodinium označovaný též jako Zooxanthellae Korál řase poskytuje CO2 a dusík (jakožto své odpadní látky) Endosymbiont předává svému hostiteli 50‐95% fotosyntetických produktů, které tvoří převážně cukry – NA TOM JE POSTAVENA ÚŽIVNOST ÚTESŮ
BIOLOGIE KORÁLNATCŮ • Většinou do hloubky 50m – nezbytná dostupnost světla (pro řasy) • Většinou optimální teplota 26‐27 °C • Proudící voda bez sedimentu s normální slaností – NEJSOU poblíž ústí řek • Hermatypický vs. Ahermatypický korál (ne/přítomnost symbiontů) • Hlubokomořské koráli – relativně nové objevy, zatím nemnoho informací
BĚLENÍ KORÁLŮ Stáří kolonií – tisíce až desetitisíce let Citlivost korálů na teplotu Bělení korálů=odumírání symbiotických řas
BIOLOGIE KORÁLNATCŮ • • • •
Dojde‐li ke zhoršení podmínek Řasy korál opustí Dojde k jeho „vybělení“ a smrti Současný problém s rostoucí t
REPRODUKCE KORÁLNATCŮ • Rozmnožování pohlavní i nepohlavní • U žahavců se střídá pohlavní a nepohlavní množení ‐ METAGENEZE • Metageneze zahrnuje fázi polypa a fázi medúzy a střídání vzniku pohlavních buněk a polypového pučení. • Korálnatci mají metagenezi potlačenou a nedochází u nich k fázi medúzy. Vývoj je přes plovoucí larvu planulu
Larva ‐ planula
3
21.4.2015
REPRODUKCE KORÁLNATCŮ • Pohlavně gonochoristé i hermafroditi ‐ synchronizované noční vypouštění vajíček a spermií v obrovském množství – dny jsou druhově specifické. • Výsledkem pohlavního mn. je pohyblivá planktonní larva – planula, nechává se unášet proudy u hladiny několik dnů až týdnů. • Nepohlavní mn. zahrnuje pučení, kdy dojde k odštěpení dceřiného polypa a k jeho dalšímu samostatnému růstu. Toho lze využívat při umělé obnově korálových útesů – „odnože“ a „řízkování“ jako u rostlin.
OBNOVA KORÁLOVÝCH ÚTESŮ Zakládání korálových „školek“ a možnosti „řízkování“ Vysazování „předchovaných“ korálů na pevný podklad
EKOSYSTÉMOVÉ SLUŽBY ÚTESŮ • ¼ biodiverzity vodního prostředí • Vysoká primární produkce v prostředí chudém na živiny
MĚKKÉ KORÁLI ‐ VIDEO
• Ochrana pobřeží před přírodními živly (vlnobití, tsunami, hurikány,..) • Ekoturistika, potápění, relaxace • Obchod s ornamentálními organismy – mořská akvária • Rybolov a zdroj potravy pro člověka • NEVYČÍSLITELNÁ EKONOMICKÁ HODNOTA!!
HLUBINNÉ KORÁLOVÉ ÚTESY Poslední dobou jsou objevovány korálové útesy ve velkých hloubkách s teplotami 4°C a minimem světla.
ORGANISMY KORÁLOVÝCH ÚTESŮ • Filtrátoři a planktonožravci • Bentičtí detritovoři • Ožírači korálů • Drobní predátoři • Velcí predátoři • Zdravotní služba • Jako v každém jiném biotopu se zde vyskytují různé typy ekologických vazeb: • • • • •
Symbióza – korál:řasy, medúza:řasy, hlaváč:krevetka, klaun:sasanka Mutualizmus – „čističi“:“klienti“ Parazitizmus – široká škála endo a exoparazitů Predace – požírání ostatních „vyšších“ organismů …
Zdroj:Tauna Rankin, NOAA (map); Ocean Biogeographic Information System (OBIS), February 9, 2011
4
21.4.2015
FILTRÁTOŘI A PLANKTONOŽRAVCI • Ostatní žahavci ‐ Vyskytuje se zde větší množství sasanek. • Houby ‐ dorůstající do velikosti několika m a stáří několika set let. Houby jsou další klíčový prvek z hlediska toku energie – filtrují až 60% fytoplanktonu z vodního sloupce a živiny postupují útesu (2 m‐2000 let). • Mlži – zévy různých velikostí a barev, částečně symbióza a filtrování.
OBŘÍ HOUBY ‐ VIDEO
MEDŮZY NA PALAU ‐ VIDEO
BENTIČTÍ DETRITOVOŘI
POŽÍRAČI KORÁLŮ
• Ostnokožci • Korýši • Měkkýši Pojídání drobných organických partikulí – případně lov drobné kořisti „úklid“ organických zbytků ze dna
sumýš
Krevetka harlekýn
Nahožábrý plž
• • • • • •
Ostnokožci – hvězdice „trnová koruna“(Acanthaster planci) Korýši Měkkýši Ryby – papouščí ryba (Scaridae), čtverzubci, Primárním cílem je často symbiontická řasa – korál má „jen“ smůlu BIOEROZE – vznik korálového písku, dlouhodobá činnost ryb
„zuby“ papouščí ryby
Hvězdice rodu Acanthaster
5
21.4.2015
DROBNÍ PREDÁTOŘI • Ostnokožci, korýši, měkkýši, obratlovci dna
VĚTŠÍ PREDÁTOŘI • Převážně rybovití obratlovci • Kranasi, barakudy, velké druhy kaniců,…
VĚTŠÍ PREDÁTOŘI ‐ VIDEO
KLAUNI A SASANKY
NASÁVÁNÍ POTRAVY ‐ VIDEO
• Klauni – kolem 30 druhů podčeledi Amphiprioninae (č. Pomacentridae) • Symbióza se sasankou (nedochází k požahání klaunů) • Celoživotní páry ‐ monogamie • Protandrie ‐ hermafroditismus ‐ samice + hlavní samec + „zásobní“ samci v kolonii. Uhyne‐li samice změní se hlavní samec v samici. • Parentální péče
NASÁVÁNÍ POTRAVY 2 ‐ VIDEO
Nemo = klaun očkatý (Amphiprion ocellaris)
POMCI • Ryby čeledi Pomacanthidae, cca 90 druhů • Výrazný preoperkulární trn na spodní straně skřelí • Výrazná barevná změna při dospívání (juvenil vs. adult) • Protogynie ‐ hermafroditismus (rodí se jako samice v průběhu života změna na samce)
KLAUNI V SASANCE ‐ VIDEO
Pomec královský (Pygoplites diacanthus)
6
21.4.2015
JE NUTNÉ BÝT VELKÝ?
Klauni ze samce samice
Pyskouni ze samice samec
VĚRNÉ KLIPKY • Ryby rodu Chaetodon, cca 90 druhů • Celoživotní monogamie • Proto často viděny ve stálých párech
Klipka pološkrabošková (Chaetodon semilarvatus)
PISTOLNÍCI KORÁLOVÝCH ÚTESŮ Pistol shrimp (ukázka video) • Asymetrická klepeta – větší slouží jako sonická zbraň • Obrovská rychlost sklapnutí klepítka • Vznik vakuové bublinky • Sonická tlaková vlna kterou omráčí kořist či zažene vetřelce
STRAŠEK UCHVATITEL ‐ VIDEO STRAŠEK KOPÁČ ‐ VIDEO
Manta shrimp – strašek (ukázka video, sbírky) • „kopací“ končetiny + uchvacovací končetiny • Nejsilnější kop v živočišné říši
SKRYTÉ HROZBY Predátoři ze zálohy Množství predátorů se stává neviditelnými díky maskování a často útočí ze zálohy, pokud se kořist dostatečně přiblíží. Častá je jedovatost těchto druhů – možné riziko pro člověka
KREVETKA PISTOLNÍK ‐ VIDEO
ZDRAVOTNÍCI KORÁLOVÝCH ÚTESŮ Čističi https://www.youtube.com/watch?v=TOa8y95khK8 Drobné krevetky či drobné rybky, které se specializují na požírání exoparazitů z těl ostatních organismů ‐ většina ryb je nebere jako potravu, ale jako službu.
Odklízeči Žraloci v podobě vrcholových predátorů plošně limitují ostatní střední predátory (čímž udržují rovnováhu a vysokou diverzitu) a odstraňují slabé a nemocné jedince. Stonefish ‐ Synanceia
JEDOVÉ ŽLÁZY ‐ VIDEO
7
21.4.2015
MIMIKRY ‐ „PODVODNÍCI“
SYMBIÓZA ‐ PARTNERSTVÍ Mimo společně obývanou noru se krevetka permanentně dotýká rybky anténou Tím se udržují v kontaktu a v případě nebezpečí ryba signalizuje útěk
Pysknoun čistič (Labroides) „cleaner wrasse“
Jeho napodobitel hlaváč (Aspidontus taeniatus) „false cleanerfish“ Tzv. Batesiánské mimikry – sníží riziko predace, oždibuje své „klienty“
„ZNÁMÉ FIRMY“
Hlaváč Amblyeleotris yanoi s krevetkou Alpheus randalli https://www.youtube.com/watch?v=_4drBZcbneY
OTÁZKY K TÉTO LEKCI • Viz opakování obecné zoologie – taxonomická, anatomická a fyziologická specifika žahavců ‐ korálnatců. • Vymezení popisovaných biotypů… • Světové rozšíření popisovaných biotypů… • Ekologický význam • Význam pro člověka • Typické druhy organismů jejich vzájemné vazby jejich přizpůsobení pro daný biotop (ekologicky, anatomicky, …)
1) Sapín 2) Klipka 3) Bodlok 4) Ostenec 5) Papuščí ryba 6) Slizoun 7) Hlaváč 8) Perutýn, ropušnice, rozedranec 9) Muréna 10) Barakuda 11) kanic
ZAJÍMAVÉ ODKAZY
ZDROJE POUŽITÉ LITERATURY
• GOOGLE STREET VIEW POUŽITÝ NA DOKUMENTACI KORÁLOVÝCH ÚTESŮ
Garrison, T. (2009). Essentials of oceanography. Fifth edition. ISBN‐13: 978‐0‐495‐55531‐5
• http://globalreefrecord.org/
Mojetta, A. 2005. Středozemní moře. Svojtka & Co., s.r.o., ISBN 80‐7352‐250‐0
• Podvodní výzkumná laboratoř – projekt AQUARIUS (Florida Keys) Od roku 1993 v hloubce 18 metrů https://www.youtube.com/watch?v=gj6frb_mHzQ
Thurman, H. V., Trujillo, A. P., Abel 2002. Oceánografie. Prentice Hall. ISBN 80‐2510‐353‐6
8
