علم البيئة الشعاب المرجانية

تعد الشعاب المرجانية من أكثر النظم البيئية قيمة على هذا الكوكب. في حين أنها تغطي حوالي 0.1 ٪ فقط من قاع المحيط ، إلا أنها موطن لربع الأنواع البحرية على الأقل وتدعم ما يقرب من 4,000 نوع من الأسماك و 800 نوع من الشعاب المرجانية. المرجع ومع ذلك ، فإن قيمتها تمتد إلى ما هو أبعد من تنوعها البيولوجي ، حيث إنها توفر سلعًا وخدمات لا حصر لها للمجتمعات الساحلية التي تعتمد عليها. تشمل أمثلة هذه الخدمات مصايد الأسماك والسياحة والترفيه وحماية الشواطئ ومصادر المركبات الطبية. المرجع

بيولوجيا المرجان

المرجان كائنات حية في شعبة القراصات. هناك نوعان رئيسيان من الشعاب المرجانية: الشعاب المرجانية الناعمة والمرجان الصخري (وتسمى أيضًا الشعاب المرجانية "الصلبة"). الشعاب المرجانية الحجرية من رتبة Scleractinia هي الشعاب المرجانية المسؤولة بشكل أساسي عن تكوين الشعاب المرجانية من خلال إنتاج وإفراز كربونات الكالسيوم (على سبيل المثال ، CaCO₃، أو الحجر الجيري). تمتلك معظم الشعاب المرجانية التي تبني الشعاب المرجانية علاقة تكافلية مع طحالب دينوفلاجيلات التمثيل الضوئي التي تسمى zooxanthellae (أو Symbiodiniaceae ، والتي كان يُشار إليها سابقًا باسم Symbiodinium). تعتبر العلاقة متبادلة ، حيث يوفر المرجان بيئة محمية ، وثاني أكسيد الكربون (CO₂) والمواد المغذية (النيتروجين والفوسفور) للطحالب ، والطحالب بدورها توفر الأكسجين (O₂) والكربون إلى الشعاب المرجانية من خلال التمثيل الضوئي ، مما يشكل 95٪ من احتياجات الطاقة لحيوان المرجان.

تعتبر المستعمرات المرجانية كائنات معيارية لأنها تتكون من وحدات مورفولوجية متكررة أو سلائل. الطريقة التي يتم بها ترتيب هذه الأورام الحميدة تملي أشكال نمو مستعمرات المرجان المختلفة ، أو الأشكال. تشمل المصطلحات الوصفية الشائعة التفرع ، والعمودي ، والضخم ، والورقي ، والرقائقي ، والغلاف ، والحياة الحرة. المرجع

العديد من الاورام الحميدة النسيليه على المتفرعة Porites مستعمرة في أستراليا. الصورة © Margaux Hein

يمكن أن تتكاثر الشعاب المرجانية من خلال التكاثر اللاجنسي والجنسي. يحدث التكاثر اللاجنسي من خلال التبرعم ، حيث تنقسم البوليبات المرجانية إلى حيوانات مستنسخة مكونة سلليتين ، والتفتت ، حيث تتكسر أو تنفصل قطع من المستعمرات المرجانية ثم تستقر في مكان جديد على الشعاب المرجانية في ظل ظروف مناسبة. تتشكل مستعمرات مرجانية جديدة وفريدة من نوعها وراثيا من خلال التكاثر الجنسي. هناك طريقتان للتكاثر الجنسي: التبويض عبر البث (حيث تطلق المستعمرات المرجانية الحيوانات المنوية والبيض في الماء) والحضنة (حيث يحدث الإخصاب داخليًا).

الشعاب المرجانية

توجد الشعاب المرجانية الحديثة (من عصر الهولوسين والأنثروبوسين) في المناطق المدارية بين خطي عرض 30 درجة شمالاً و 30 درجة جنوباً ، مع بعض الاستثناءات. تقتصر الشعاب المرجانية بشكل عام على هذه المناطق لأن علاقتها التكافلية مع zooxanthellae التمثيل الضوئي تتطلب درجة حرارة وضوء وظروف ملوحة معينة. المناطق الجغرافية الحيوية الرئيسية حيث توجد الشعاب المرجانية موجودة في المحيط الأطلسي وأستراليا والمحيط الهندي والشرق الأوسط والمحيط الهادئ وجنوب شرق آسيا. المرجع

هناك أربعة أنواع من الشعاب المرجانية:

• الشعاب المرجانية التي تنمو بالقرب من الشاطئ وهي الأصغر سنًا في التنمية
• الحاجز المرجاني والتي تفصلها عن الشاطئ مسطح مائي يسمى بحيرة
• الشعاب المرجانية أن هي شعاب مرجانية منفصلة ومعزولة غالبًا ما تكون بين الشعاب المرجانية والحاجز
• الجزر التي تتشكل على الشعاب المحيطية التي تحيط بالجزر. قد تنحسر الجزيرة تحت السطح بمرور الوقت تاركة حلقة من الشعاب المرجانية تحيط ببحيرة مركزية.

شعاب مرجانية قبالة محمية شرق بورتلاند للأسماك ، جامايكا. الصورة © Steve Schill / The Nature Conservancy

يتم تصنيف المناطق المختلفة للشعاب المرجانية إلى مناطق جيومورفولوجية بسبب الاختلافات في الضوء ، وحركة الأمواج ، ودرجة الحرارة ، والترسيب. قد تختلف هذه المناطق اعتمادًا على نوع الشعاب المرجانية (على سبيل المثال ، الهدب ، الحاجز ، إلخ) ولكنها تتكون عمومًا من بحيرة ، وشعاب مرجانية خلفية ، وقمة مرجانية ، ومنحدر مرجاني ، وشعاب مرجانية. تتنوع التجمعات المجتمعية عادةً في مناطق الشعاب المرجانية المختلفة وعبر المناطق بسبب الظروف البيئية المختلفة والقدرة التنافسية للأنواع المرجانية.

التفاعلات البيولوجية 

هناك العديد من التفاعلات البيولوجية داخل مجتمعات الشعاب المرجانية التي تؤثر على صحة ولياقة الشعاب المرجانية بما في ذلك المنافسة والحيوانات العاشبة والافتراس (أي المرجان). نظرًا لأن الفضاء المادي هو مورد مقيد رئيسي للشعاب المرجانية ، والشعاب المرجانية كائنات حية لاطئة ، فإنها تتنافس مع العديد من الكائنات القاعية الأخرى ، بما في ذلك الشعاب المرجانية الأخرى والطحالب والإسفنج والشعاب المرجانية (أو "الشعاب المرجانية النارية") والشعاب المرجانية اللينة. أصبحت المنافسة بين الشعاب المرجانية والطحالب أكثر انتشارًا مع الاضطرابات المتزايدة للشعاب المرجانية على مدى العقود الماضية.

تعد التجمعات الصحية والمتنوعة من العواشب أمرًا بالغ الأهمية في التوسط في المنافسة بين الطحالب المرجانية. تلعب الأسماك العاشبة على وجه الخصوص دورًا مهمًا في مقاومة الشعاب المرجانية من خلال فتح مساحة لتجنيد الشعاب المرجانية وتقليل الضغط على المستعمرات المرجانية الموجودة.

الكائنات الحية التي تتغذى على الشعاب المرجانية ، والتي تسمى corallivores ، تستهلك الأنسجة المرجانية والمخاط والهيكل العظمي. وهذا يشمل الأسماك واللافقاريات من كل مجموعة تصنيفية تقريبًا ، بما في ذلك الأسماك والقواقع والديدان وسرطان البحر. يستغرق تلف الأنسجة المرجانية أو الهياكل العظمية وقتًا وطاقة لتجديد الشعاب المرجانية وتعافيها ، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات نمو المرجان ، المرجع القدرة الإنجابية ، المرجع أو زيادة أمراض المرجان من خلال ناقلات الأمراض. المرجع

الحلزون يأكل المرجان Coralliophila galea يتغذى على مرجان Elkhorn الكاريبي Acropora palmata، تاركا وراءها هيكل عظمي أبيض. الصورة © إليزابيث شيفر

الموائل المتصلة

غالبًا ما ترتبط الشعاب المرجانية بأحواض الأعشاب البحرية وأشجار المانغروف. يمكن أن تكون هذه الموائل مرتبطة بشكل كبير ، ويمكن أن يكون هذا الاتصال مهمًا بشكل خاص في الحفاظ على الأداء الصحي للشعاب المرجانية.

يمكن العثور على أسرة الأعشاب البحرية في الشعاب المرجانية الخلفية والبحيرات والمواقع المحمية. تتفاعل مع الشعاب المرجانية من خلال تلقي الرواسب وتثبيتها ، ودورة المغذيات ، وتوفير موائل حضانة لبعض أنواع الأسماك واللافقاريات. المرجع قد تقلل طبقات الأعشاب البحرية أيضًا من مستويات أمراض المرجان. المرجع تم العثور على أشجار المانغروف على السواحل وتتفاعل مع الشعاب المرجانية من خلال تثبيت الرواسب الأرضية ، ودورة المغذيات ، وتوفير موائل حضانة لكائنات الشعاب المرجانية. تشمل الفوائد الأخرى لأشجار المانغروف والأعشاب البحرية التخفيف من آثار الأمواج والعواصف ، المرجع العمل كبالوعات للكربون ، والحد من الآثار الناجمة عن تحمض المحيطات. المرجع

المانغروف في جمهورية الدومينيكان. الصورة © Rachel Docherty / Flickr Creative Commons