珊瑚的介绍简介百科

大部分的珊瑚属于卵生,每年春末夏初月圆后的夜晚,南台湾垦丁海域的珊瑚会把成熟的精子与卵释出在大海中受精,发育成浮游的珊瑚幼苗后,漂到适合的地方附着并蜕变成珊瑚虫,开始它们的一生。
珊瑚是什么生物

珊瑚是个体呈辐射对称的刺丝胞动物,也是构筑珊瑚礁的主要生物。它们是原始的二胚层动物,这类动物包含了珊瑚、海葵、水母及水螅。

珊瑚大略可区分为软珊瑚(八放珊瑚)及石珊瑚(六放珊瑚)两种。软珊瑚外观柔软肉质肥厚,体内会形成不相连的骨针,但没有坚硬的骨骼。石珊瑚的水螅体则会分泌碳酸钙形成珊瑚群体的骨骼,其身体坚硬、骨骼多而肉质部分少,是珊瑚礁的主要组成,因此石珊瑚一般又称为造礁珊瑚。

珊瑚礁是许多海洋生物栖息、繁殖、觅食及避敌的场所,是地球上生物多样性最高及生产力最高的生态系之一。台湾因地理位置适中,本岛及离岛都有发育甚佳的珊瑚礁,并拥有全球约三分之一的珊瑚礁物种,是台湾最珍贵的自然资源之一。

五颜六色、缤纷灿烂的珊瑚最容易吸引人们的目光,但是珊瑚的颜色主要来自与其共生的共生藻。在造礁珊瑚体内的共生藻不只提供珊瑚缤纷的外表,其光合作用所产生的物质,也可以做为珊瑚能量的来源。另一方面,共生藻也可以促进造礁珊瑚分泌碳酸钙及聚积碳酸钙骨骼的速率。正因为共生藻与珊瑚的造礁功能和能量来源息息相关,所以当珊瑚失去体内的共生藻时,就会面临生死存亡的危机。

由于珊瑚对生活环境的变化非常敏感,当环境因子改变时,就会影响珊瑚的正常生理,使得生长速率降低,严重时甚至会使体内的共生藻离开,珊瑚因此失去原有的色彩,这就是珊瑚白化的原因。不过珊瑚白化后,若是生长环境可以迅速恢复原状,白化的珊瑚还是有机会康复的。

动物都有老化的现象,人老了生理机能就开始退化,最后死亡离开这个世界,不过珊瑚似乎没有老化的问题。在绿岛南寮港外就有一株微孔珊瑚是目前所知世界上最老的珊瑚,估计至少有上千年的高龄,可见只要生活环境保持良好,珊瑚似乎可以长长久久地生存下去。珊瑚拥有植物重要的光合生理,又有动物罕见的长寿特性,真是一种独特又奇妙的生物。

珊瑚的生活史

大多数的石珊瑚都是由许多珊瑚虫(又称水螅体)共同生长组成的,珊瑚虫只有一个开口(两侧对称的动物则有两个开口),口的周围有触手包围,珊瑚虫是组成珊瑚群体的基本单位。

珊瑚的性别有雌雄同体及雌雄异体两大类。雌雄同体的珊瑚体内同时拥有雌性及雄性生殖腺,雌雄异体的珊瑚则可区分为雌株及雄株珊瑚,分别拥有雌性及雄性的生殖腺,大多数的石珊瑚属于雌雄同体型珊瑚。

珊瑚可以行异体有性生殖及无性生殖两种生殖方式。无性生殖意谓着珊瑚可以不经由精子与卵子的受精就复制珊瑚虫,扩增珊瑚虫的数目,增加珊瑚群体的体积和个数。

无性生殖包括出芽与断裂生殖。在原珊瑚虫外或体侧处形成新的珊瑚虫,或原珊瑚虫于触手内分成两个珊瑚虫,都属于珊瑚的出芽生殖。出芽生殖可以使珊瑚快速增加珊瑚虫的数目,所形成新的珊瑚虫体会与原珊瑚虫体相连,是珊瑚扩增群体大小的增长方式。

断裂生殖是指珊瑚群体自发性或遭受波浪、动物等外力折断,形成裂片或断枝而掉落在海底,若是适合生长,珊瑚裂片便会固着在掉落处,形成一个新的珊瑚群体,使得珊瑚群体数目增加。这种无性生殖的形式有点像植物的扦插繁殖。

又如台风发生时,气旋造成巨浪,水下汹涌的波涛便会折断珊瑚,断裂的珊瑚被海浪带离原处。当台风远去,风平浪静后,这些珊瑚的裂片便会在适合生长的落脚处固着形成一棵新的珊瑚。这种无性生殖的方法除了可以快速增加珊瑚群体的数目外,也有助于珊瑚的散播。

无性生殖对于珊瑚非常重要,只要海洋环境没有被污染破坏,珊瑚的无性生殖就可随时随地进行,是珊瑚群体增长及扩张领域极有效的生殖方式。

珊瑚的有性生殖则有排放型及孵育型两种形式。排放型的珊瑚会把精子与卵子排放到海水中,精子与卵子在体外受精,发育成浮游性的幼虫,这类型的珊瑚属于卵生。

对孵育型的珊瑚而言,精子与卵子在体内受精,受精卵在珊瑚虫体内发育成浮游性的幼虫后再排出体外。这些浮游性的幼虫会随海流散布,最终沉落在海底,由浮游性的珊瑚幼虫发育成固着性的珊瑚虫,形成一株新的珊瑚。

有性生殖可以增加遗传变异,丰富遗传多样性。无性生殖在适合的环境中可大量产生子代,有利于增加族群的竞争力。这两种生殖模式对于珊瑚的繁衍、增长都非常重要。

许多动物为了增加有性生殖的成功率,都会有卵海战术及集体生殖的策略,例如澎湖夏天的海龟上岸产卵生殖,以及台湾东部春季开始的台湾绒螯蟹降海产卵。珊瑚的有性生殖同样有类似的情形,大多数的排放型珊瑚每年只在固定的时间行有性生殖,如南台湾垦丁海域珊瑚的同步集体排放配子,都在每年农历的三、四月月圆后的夜晚发生。

当集体排放配子时,雌雄同体的珊瑚排放出精卵束(包含卵子和精子),雌雄异体的珊瑚则分别排放出精子与卵子。有些珊瑚的口中含着精卵束,再轻轻地把它从珊瑚虫体吐出,精卵束像气球缓缓地漂向海面,有些珊瑚则像火山喷发般地把卵子与精子用力喷离珊瑚体。

这时的海水中充满粉红色、白色、橘色的卵子与精卵束,有些地方则漂着一团雾状的精子,这些缓缓向海面漂去的珊瑚配子充满在海水中,营造出壮观又奇特的象。当这些珊瑚卵子、精子及精卵束漂到海面上,规模大时甚至可形成一片片的珊瑚卵海。

珊瑚藉由集体释放精、卵来增加后代的存活率,接着众多的受精卵发育成珊瑚幼苗,但只有少数的幼苗可以找到适合的环境,幸运地发育成我们所见的珊瑚。珊瑚这种特殊而奇妙的生殖行为,并非只在台湾发生,在澳洲大堡礁等世界各珊瑚礁区都有类似的情形。

珊瑚选择集体生殖模式,可能是因为集体生殖可以提高受精的机会,后代存活的机会也较大。但是珊瑚如何精确地调控这种生殖行为发生的时间?对此,世界上有兴趣的科学家还没有适当的答案。为了解开这个谜,生物学者穷数十年的努力,得到的证据显示,这种行为的调控可能与光照、潮汐、海水温度等环境因子有关。

海水温度的变化可能会影响珊瑚的生殖腺发育,例如观察到垦丁有许多石珊瑚在冬天开始发育生殖腺,这可能是由于海水温度由暖转冷的刺激所致。另珊瑚的同步集体排放配子大多是在夜晚发生,显示光照的有无也可能是影响的因子之一。

而珊瑚每年同步集体排放配子的时间都非常准时,总是在每年农历的三、四月月圆后数天内发生。或许是这时夜晚的海水因潮汐周期的关系,呈现海流平缓的现象。平缓的海象不会冲散珊瑚的卵子与精子,有助于受精的成功率,待精卵在平缓的海流中成功受精后,受精卵随后再因潮汐变化开始流动的海水漂流散布。由此观之,潮汐的周期似乎也是影响珊瑚集体排放配子时间的一个重要因子。

虽然光照、潮汐、海水温度等环境因子影响珊瑚同步集体排放配子的确切机制,以及如何启动等关键性的问题,目前仍是未知,但是我们却可以利用这些环境因子,准确地推估出今年、明年甚至5年、10年后珊瑚同步集体排放配子的时程。

珊瑚的有性生殖调控

人类的生殖受到许多内分泌激素的调控,以女性的月经周期为例,下视丘会分泌性腺刺激素释放激素,这激素会刺激脑垂腺前叶分泌促滤泡激素及黄体成长激素。促滤泡激素会刺激卵巢使得滤泡开始发育,促滤泡激素及黄体成长激素则都会刺激卵巢分泌动情素,而动情素会使得子宫内膜增厚。随着血中的黄体成长激素浓度升高,卵巢的滤泡会破裂排卵,接着黄体形成,卵巢分泌动情素和黄体激素刺激子宫内膜继续增厚。

这时若是卵受精了,黄体就不会退化萎缩,动情素和黄体激素则会升高,并对下视丘产生负回馈控制,于是子宫内膜就不会崩解,也不发生月经和排卵。类似如此复杂且精密的生殖调控,发生在大多数的哺乳类、鱼类等脊椎动物体中。

目前所知这些具有性腺刺激素释放激素、促滤泡激素、黄体成长激素、动情素、黄体激素、睪固酮等内分泌激素调控生殖周期的动物,多属三胚层动物。这些动物体内分化出消化、排泄、生殖等构造复杂的器官,相关的器官又形成内分泌系统。

珊瑚其实只是一群构造非常简单的二胚层动物,它们虽然拥有多样的颜色与复杂的外观,活体的部分却只由很少的组织类型所组成。珊瑚具有神经细胞构成的简单网状的散漫神经系结构,神经细胞没有集中形成脑。珊瑚也没有特化的生殖器官,而是在生殖季开始时,由体壁的细胞特化为生殖腺。珊瑚缺乏特化器官,因此其有性生殖的调控先前并不为人所知。

不过经由多年的研究发现,珊瑚体内会分泌动情素和睪固酮,这两种激素不只在脊椎动物的有性生殖中扮演重要且关键的角色,近年来也陆续在少数无脊椎动物的体内发现。接下来的研究更发现,在一整年中,雌性珊瑚体内的动情素会随着生殖季节的到来而增加6倍之多。除了生殖激素外,科学家也首次发现珊瑚体内芳香环转化酶的存在,这一酵素可以把雄性激素合成为雌性激素,是一种关键酵素。

芳香环转化酶的新发现,再次显示珊瑚的生殖内分泌系统具有相当的完整性。由这些新的发现,可以大胆推测珊瑚的有性生殖周期与体内的内在因子有关。也就是说,珊瑚的有性生殖受到本身分泌的物质调控,这个发现是一个重大的突破。

另外的研究更指出,利用珊瑚组织萃取液可以刺激鱼类的脑垂体细胞,使其分泌性腺激素。这一结果显示珊瑚体内拥有性腺刺激素释放激素的类似物,而以性腺刺激素释放激素刺激珊瑚,发现珊瑚的卵径会增加。这些结果显示性腺刺激素释放激素确实是珊瑚生殖发育中体内重要的调控因子。

珊瑚是一种既古老又原始的生物,但其有性生殖的体内调控机制竟然与人类如此类似,这个发现的确令人惊讶。这些脊椎动物独特的生殖内分泌调控的起源,很可能在早期原始的生命型态中就已经存在。

 

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