นิเวศวิทยาแนวปะการัง

แนวปะการังเป็นระบบนิเวศที่มีค่าที่สุดในโลก แม้ว่าพวกมันจะครอบคลุมเพียง 0.1% ของพื้นมหาสมุทร แต่พวกมันเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ทะเลอย่างน้อยหนึ่งในสี่และสนับสนุนปลาประมาณ 4,000 สายพันธุ์และปะการัง 800 ชนิด อ้าง อย่างไรก็ตาม คุณค่าของพวกมันมีมากกว่าความหลากหลายทางชีวภาพ เนื่องจากพวกมันมอบสินค้าและบริการจำนวนนับไม่ถ้วนให้กับชุมชนชายฝั่งที่พึ่งพาพวกเขา ตัวอย่างของบริการเหล่านี้ ได้แก่ การประมง การท่องเที่ยวและนันทนาการ การคุ้มครองชายฝั่ง และแหล่งที่มาของสารประกอบทางยา อ้าง

ชีววิทยาปะการัง

ปะการังเป็นสิ่งมีชีวิตในกลุ่ม Cnidaria ปะการังมีสองประเภทหลัก: ปะการังอ่อนและปะการังหิน (เรียกอีกอย่างว่าปะการัง 'แข็ง') ปะการังหินในลำดับ Scleractinia เป็นปะการังที่มีหน้าที่หลักในการสร้างแนวปะการังโดยการผลิตและการหลั่งแคลเซียมคาร์บอเนต (เช่น CaCOXNUMX₃หรือหินปูน) ปะการังที่สร้างแนวปะการังส่วนใหญ่มีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันกับสาหร่ายไดโนแฟลเจลเลตสังเคราะห์แสงที่เรียกว่าซูแซนเทลลา (หรือ Symbiodiniaceae ซึ่งก่อนหน้านี้เรียกว่า Symbiodinium). ความสัมพันธ์นี้ถือเป็นความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน โดยที่ปะการังให้สภาพแวดล้อมที่ได้รับการคุ้มครอง คาร์บอนไดออกไซด์ (CO .)₂) และสารอาหาร (ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส) ให้กับสาหร่าย และสาหร่ายก็ให้ออกซิเจน (O₂) และคาร์บอนให้กับปะการังผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งคิดเป็น 95% ของความต้องการพลังงานของสัตว์ปะการัง

อาณานิคมของปะการังถือเป็นสิ่งมีชีวิตแบบแยกส่วนเนื่องจากประกอบด้วยหน่วยทางสัณฐานวิทยาซ้ำ ๆ หรือติ่ง วิธีจัดเรียงติ่งเหล่านี้กำหนดรูปแบบการเติบโตของกลุ่มปะการังหรือสัณฐานวิทยาต่างๆ คำพรรณนาทั่วไปรวมถึงการแตกแขนง เรียงเป็นแนว ใหญ่โต มีใบ ลามินาร์ ห่อหุ้ม และอยู่อย่างอิสระ อ้าง

ติ่งโคลนจำนวนมากบนกิ่งก้าน Porites อาณานิคมในออสเตรเลีย ภาพถ่าย© Margaux Hein

ปะการังสามารถสืบพันธุ์ได้ด้วยการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศและการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเกิดขึ้นจากการแตกหน่อ โดยที่โพลิปปะการังแบ่งออกเป็นโคลนก่อตัวเป็นติ่งสองแฉก และการแตกออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ซึ่งกลุ่มปะการังแตกหรือแยกออกแล้วไปตั้งถิ่นฐานใหม่บนแนวปะการังภายใต้สภาวะที่เหมาะสม อาณานิคมปะการังใหม่และมีลักษณะเฉพาะทางพันธุกรรมเกิดขึ้นจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศมีสองรูปแบบ: การวางไข่แบบแพร่ภาพ (ซึ่งอาณานิคมของปะการังจะปล่อยสเปิร์มและไข่ในน้ำ) และการฟักไข่ (ซึ่งการปฏิสนธิเกิดขึ้นภายใน)

แนวปะการัง

แนวปะการังสมัยใหม่ (ของโฮโลซีน-มานุษยวิทยา) มีอยู่ในเขตร้อนระหว่างละติจูดที่ 30 องศาเหนือและ 30 องศาใต้ โดยมีข้อยกเว้นบางประการ โดยทั่วไปแล้ว ปะการังจะถูกจำกัดให้อยู่ในพื้นที่เหล่านี้เนื่องจากความสัมพันธ์ทางชีวภาพของพวกมันกับซูแซนเทลลีสังเคราะห์แสงนั้นต้องการอุณหภูมิ แสง และความเค็มจำเพาะ ภูมิภาคทางชีวภูมิศาสตร์ที่สำคัญซึ่งมีแนวปะการังอยู่ในมหาสมุทรแอตแลนติก ออสเตรเลีย มหาสมุทรอินเดีย ตะวันออกกลาง มหาสมุทรแปซิฟิก และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ อ้าง

แนวปะการังมีสี่ประเภท:

• แนวปะการังฝอย ที่เติบโตใกล้ชายฝั่งและเป็นน้องคนสุดท้องในการพัฒนา
• แนวปะการัง ซึ่งแยกจากแนวชายฝั่งด้วยแอ่งน้ำที่เรียกว่าบึง
• แนวปะการัง ที่ เป็นแนวปะการังที่ไม่ต่อเนื่องและโดดเดี่ยวซึ่งมักจะอยู่ระหว่างแนวปะการังและแนวปะการัง
• หินปะการัง ซึ่งก่อตัวขึ้นตามแนวปะการังในมหาสมุทรที่ล้อมรอบเกาะต่างๆ เกาะอาจทรุดตัวลงใต้พื้นผิวเมื่อเวลาผ่านไปโดยปล่อยให้แนวปะการังล้อมรอบทะเลสาบกลาง

แนวประการังนอกเขตรักษาพันธุ์ปลา East Portland Fish Sanctuary ประเทศจาเมกา ภาพถ่าย© Steve Schill / The Nature Conservancy

พื้นที่ต่างๆ ของแนวปะการังแบ่งออกเป็นโซนธรณีสัณฐานเนื่องจากความแตกต่างของแสง การกระทำของคลื่น อุณหภูมิ และการตกตะกอน โซนเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของแนวปะการัง (เช่น แนวรั้ว แนวกั้น ฯลฯ) แต่โดยทั่วไปจะประกอบด้วยลากูน แนวปะการังด้านหลัง แนวปะการังยอด แนวลาดของแนวปะการัง และแนวปะการังด้านหน้า โดยทั่วไปแล้ว การรวมตัวของชุมชนจะแตกต่างกันไปตามโซนแนวปะการังและภูมิภาคต่างๆ เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและความสามารถในการแข่งขันของสายพันธุ์ปะการัง

ปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพ 

มีปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพมากมายภายในชุมชนแนวปะการังที่ส่งผลต่อสุขภาพและความสมบูรณ์ของปะการัง รวมทั้งการแข่งขัน การกินพืชเป็นอาหาร และการปล้นสะดม (เช่น ปะการัง) เนื่องจากพื้นที่ทางกายภาพเป็นทรัพยากรที่จำกัดที่สำคัญในแนวปะการัง และปะการังเป็นสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ พวกมันจึงแข่งขันกับสิ่งมีชีวิตหน้าดินอื่นๆ รวมทั้งปะการังอื่นๆ สาหร่าย ฟองน้ำ ไฮโดรคอร์รัล (หรือ 'ปะการังไฟ') และปะการังอ่อน การแข่งขันระหว่างปะการังและสาหร่ายเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นโดยมีการรบกวนแนวปะการังที่เพิ่มขึ้นในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา

ประชากรสัตว์กินพืชที่มีสุขภาพดีและมีความหลากหลายมีความสำคัญอย่างยิ่งในการไกล่เกลี่ยการแข่งขันของปะการังกับสาหร่าย โดยเฉพาะปลาที่กินพืชเป็นอาหารมีบทบาทสำคัญในการฟื้นฟูแนวปะการังโดยเปิดพื้นที่สำหรับการรวบรวมปะการังและลดความเครียดให้กับอาณานิคมปะการังที่มีอยู่

สิ่งมีชีวิตที่กินปะการัง เรียกว่า Corallivores กินเนื้อเยื่อปะการัง เมือก และโครงกระดูก ซึ่งรวมถึงปลาและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังจากเกือบทุกกลุ่มอนุกรมวิธาน รวมทั้งปลา หอยทาก หนอน และปู ความเสียหายต่อเนื้อเยื่อปะการังหรือโครงกระดูกต้องใช้เวลาและพลังงานเพื่อให้ปะการังงอกใหม่และฟื้นตัว ส่งผลให้อัตราการเติบโตของปะการังลดลง อ้าง ความสามารถในการสืบพันธุ์, อ้าง หรือโรคปะการังเพิ่มขึ้นด้วยการทำ vectoring อ้าง

หอยทากกินปะการัง Coralliophila galea กินปะการัง elkhorn แคริบเบียน Acropora palmataทิ้งโครงกระดูกสีขาวไว้ข้างหลัง ภาพถ่าย© Elizabeth Shaver

ที่อยู่อาศัยที่เชื่อมต่อ

แนวปะการังมักเกี่ยวข้องกับพื้นหญ้าทะเลและป่าชายเลน แหล่งที่อยู่อาศัยเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อกันได้อย่างมาก และการเชื่อมต่อนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาการทำงานที่ดีต่อสุขภาพของแนวปะการัง

เตียงหญ้าทะเลสามารถพบได้ในแนวปะการังด้านหลัง ทะเลสาบ และสถานที่กำบัง พวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับแนวปะการังโดยการรับและทำให้ตะกอนคงที่ การหมุนเวียนของสารอาหาร และการจัดหาที่อยู่อาศัยของปลาและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด อ้าง หญ้าทะเลยังช่วยลดระดับของโรคปะการังได้ อ้าง ป่าชายเลนพบได้ตามแนวชายฝั่งและมีปฏิสัมพันธ์กับแนวปะการังโดยทำให้ตะกอนบนพื้นดินมีเสถียรภาพ หมุนเวียนสารอาหาร และเป็นแหล่งเพาะพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในแนวปะการัง ประโยชน์อื่น ๆ จากป่าชายเลนและหญ้าทะเลรวมถึงการรองรับผลกระทบจากคลื่นและพายุ อ้าง ทำหน้าที่เป็นอ่างคาร์บอนและลดผลกระทบจากการเป็นกรดของมหาสมุทร อ้าง

ป่าชายเลนในสาธารณรัฐโดมินิกัน ภาพถ่าย© Rachel Docherty / Flickr Creative Commons