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水流环境对珊瑚的重要性
作者  长春小崎     来源  海友网
 

1、珊瑚与水流的关系
水流(我们也称之为造浪或造流)是珊瑚礁的主要环境要素之一。本身潮汐、波浪的动向就是影响海底珊瑚礁形状的主要因素,珊瑚礁的外沿部分和内部水路的流速通常是30cm/秒以上,有时可以达到100cm/秒以上。另外,珊瑚礁的内侧浅滩平均流速为10cm/秒,水流比较停滞的位置流速会1cm/秒以下。

水流可以为珊瑚虫带来食物(浮游生物),也可以带走分泌出来的粘液,不仅仅是输送走珊瑚拍出的卵,是关乎珊瑚存亡的重要因素。而且水流不会对珊瑚的光合作用和呼吸造成负面影响,珊瑚虫除了利用触手摄取悬浮物进食,还要依赖体表渗透与外界环境进行养分交换。这里的关键词,“根据渗透进行物质交换”。上面是珊瑚虫的表面,从外界吸收养分,又从活体向外界排泄。

物质(特别是气体)交换的效率(渗透效率)是根据渗透速度、体表面积、珊瑚虫体内和体外环境、物质浓度差来决定的。渗透速度在单纯从物质上来讲基本是差不多的,真正左右速度的是珊瑚虫触角的伸展状态和群体生长状态,也就是我们常说的“出毛状态”和“杯口的浓密程度”。在图2中我们可以看到,当触角收缩后,渗透面积自然也缩小了。我们再说说养分的浓度差的重要性。养分交换的效率与养分的浓度肯定是密不可分的,我的理解就像咱们居住的房间,有门有窗户,勤通风,让房间始终保持新鲜空气,我们自然也舒服,相反把人关在一个密闭房间内,可能到最后咱们都会窒息。所以说海水水流与珊瑚的代谢关系密切。大概关系是水流→维持养分浓度→增加渗透率→物质交换率提升→促进代谢(气体/光合作用)。

珊瑚体内和体外的浓度差越大,物质交换的渗透就进行的越快。这句话说的是表述的啥意思呢?举个例子,对环境不适的珊瑚虫体内产生了大量代谢物(过氧化氢之类的),水流是停滞状态,它体表附近的海水中充满了它排出的代谢物,也积累了到很高浓度,浓度差变得很低,这时珊瑚虫再往太排泄就会很困难了。一旦堆积的物质含有对细胞有害的毒素会怎样呢?这就意味着死亡。

根据最近的研究,珊瑚的共生藻受到过剩的光照或者高水温影响产生压力,叶绿素的氧气产生组织达到能量供应过剩状态,会形成活性氧(分子结构与原有的氧分子差别不大,但从化学上讲具有高活跃性,具有非常强的氧化性)。这样就进一步造成本身具有毒性的物质通过活体防御反应,生成细胞渗透性更高的过氧化氢。刚才反反复复说过氧化氢,过氧化氢是啥?大家可以百度一下,它是一种强氧化剂,它的水溶液俗称双氧水,一般应用在医用消毒。这东西如果不快速排出体外,在细胞内高浓度堆积,别说共生藻了,连宿主本体的珊瑚细胞和组织都会遭到破坏。

2、水流会抑制珊瑚白化
有研究表明,在自然环境下,由于环境不适造成的珊瑚白化,通过改善水流可以得到抑制。陆地上的树木类高等植物,如果可利用的光能过剩的情况下,反而会阻碍光合作用。“光阻碍”时,生成活跃的活性氧,引起光合能力较弱的细胞造成破坏。珊瑚也是同等原理。

国外有人做了水流改善强光下共生藻不适的实验。在室外的露天开放式水族箱中进行光合作用测试,将1种鹿角珊瑚(Acropora digitifera)作为实验对象,分别放在水流20cm/秒和3cm/秒以下,两种水流环境中,证实了水流高的珊瑚光阻碍情况要好一些。除此之外,在室内再次进行了光阻碍和恢复的实验,得知了光阻碍的抑制效果与水流的流速成等比,如此也证实了水流具有抑制因光阻碍印发珊瑚白化的作用。捋一下它们的关系,水流→抑制光阻碍→抑制白化。

接下来,又利用了其他品种的珊瑚,鹿角杯形珊瑚(学名:Pocillopora damicornis)和萼形柱珊瑚(Stylophora pistillata)俗称猫骨,在室外同等条件下进行了2年的实验,再一次证实了水流具有抑制白化,促进白化恢复的作用,通过观察骨骼生长量(重量比),20cm/秒是3cm/秒以下环境下的珊瑚生长量达近3倍。而且,这样的对比证实不仅是改善光合作用,还让我们推断水流与珊瑚的代谢具有紧密联系。

那么在无水流环境下生存的珊瑚会变成啥样呢?以需要光合作用的珊瑚为例,我们保留水流,把灯停掉,一周过去后,珊瑚的健康状态不会非常严重。但是当我们把造浪停掉,珊瑚所受到的影响可能是毁灭性的。人类肺部的横膈膜不断将空气输送给肺部无数的小细胞, 鱼类和甲壳类也是通过鳃部非常发达的呼吸器官进行呼吸,不断进行着气体交换,但是珊瑚虫是没有呼吸器官的,只能依赖表皮进行气体交换。
很大一部分珊瑚是要进行光合作用的,我们可以理解为它们也需要二氧化碳。水流是不断调整珊瑚呼吸的,带来珊瑚所需要的物质和气体,然后带走珊瑚不需要的排泄物,这样也就防止了珊瑚窒息,吃的过多或者便秘。。。

3、什么样的水流效果最佳?
上面我们说了以几种珊瑚实验,得知了水流具有维持环境让珊瑚健康生长的必不可少的作用。但什么样的水流才是最适合珊瑚生长的呢?共肉较厚软的珊瑚,单方向强流水造成不出毛。上面讲的鹿角珊瑚,如果持续性单方向100cm/秒的水流吹它,会被吹的脱肉死掉。而且根据珊瑚品种的不同,所适应的水流强度也不同,这句应该是废话哈哈。日本的经验是,受水流影响而改变外观形状的硬骨珊瑚,是很可能适应这种强度的水流的,它们可以通过这个强度的浪代谢和光合作用,持续生长。

我个人经验是,观察珊瑚的出毛,通过造浪,让珊瑚的触角伸出来慢慢左右摇晃为最佳,别像坐过山车时的头发那样吹得单方向疯狂舞动,咱们都看着难受呢,珊瑚更不好受。有一部分硬骨开灯的时候不怎么出毛,或者出毛很短,我们可以熄灯后用手机闪光灯照一下观察它们,看看是否疯狂出毛,伸得很长,是否正常摇摆吧。在初始造景时,建议鱼友就将活石造成让水能够充分流通的景观,不要像砌墙一样,从下到上活石将水流挡得死死的,这样不仅要增加造浪设置成本,而且容易造成死角堆积垃圾。在造浪设置方面,很多鱼友都发挥了丰富想象力,有错位和对吹造浪的,造浪泵随机变换强度的,充分利用上水泵水舞出水的,也有大神们利用具有造浪功能水泵研究设置了内循环,这些努力绝对不是白费的,在保证安全的前提下都是极具必要性的。
在下述情况下,最好考虑调整一下造浪
1、光源(强度、色温)进行调整,改变珊瑚位置的情况
2、水温上升的情况(适合生长的水温范围内)
3、添加新的珊瑚,或者将珊瑚移到别的缸内的情况
4、珊瑚触手异常萎缩、褪色、大量分泌粘液的情况;
5、设置新缸下珊瑚的情况。

近年来,国内外经常能看到大批量珊瑚死亡的新闻报道,适合珊瑚生存、繁衍的环境越来越少了,很大部分都是人类对环境的破坏所造成的。那么作为海水鱼友的我们,应该更加珍惜珊瑚,尽可能的为缸内的珊瑚营造维持更加舒适的环境,这都离不开广大鱼友的实践和创新,以及宝贵经验。
上述内容很大一部分是查阅国外资料翻译的,部分结合了本人个人经验。如有错别字或者不准确内容,还望鱼友指正。

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