اسکلت آهکی مرجان: شهر سنگی زیر آب
مرجانها: ساکنان معمار اعماق دریا
آن صخرههای رنگارنگ و زیبایی که در عکسهای زیر آب میبینید، در واقع کلونیها یا شهرهای بزرگی از موجودات زنده بسیار کوچکی به نام پولیپ مرجانی هستند. هر پولیپ، جانوری کیسهای شکل و تنها به اندازه یک سنجاق ته گرد است. این موجودات ریز اما پرتعداد، معماران اصلی آن شهرهای سنگی زیر آب هستند. آنها با ترشح مادهای سخت، خانههای کوچکی برای خود میسازند و به مرور زمان، با تجمع میلیونها عدد از این خانهها، سازههای عظیمی پدید میآید که ما آنها را به نام صخره یا آبسنگ مرجانی میشناسیم.
رنگهای درخشان مرجانها نیز معمولاً به خاطر همزیستی آنها با جلبکهای میکروسکوپی به نام زوگزانتله۱ است. این جلبکها درون بافت پولیپ زندگی میکنند و با انجام فتوسنتز، بخش عمدهای از غذای مرجان را تأمین میکنند. به همین دلیل است که بیشتر مرجانها در آبهای کمعمق، شفاف و آفتابی (معمولاً تا عمق 60 متری) زندگی میکنند تا نور کافی به جلبکهای همزیست آنها برسد.
مواد اولیه و فرآیند ساختمانی: از کربنات کلسیم تا صخره
مهمترین مصالح ساختمانی که پولیپها استفاده میکنند، یک ماده معدنی آشناست: کربنات کلسیم. فرمول شیمیایی این ترکیب به صورت زیر است:
پولیپها این ماده را از یونهای کلسیم و کربنات موجود در آب دریا جذب کرده و در قاعده بدن خود ترشح میکنند. این فرآیند مانند ساختن یک پایه بتنی برای نصب یک چادر است. ابتدا یک فنجان یا جام کوچک آهکی به نام کورالیت ساخته میشود که پولیپ داخل آن زندگی میکند. با تقسیم شدن پولیپ و ساخت کورالیتهای جدید در کنار هم، کلنی گسترش مییابد و اسکلت بزرگی شکل میگیرد که به آن کورالوم میگویند. رشد این سازهها بسیار کند است؛ برخی مرجانهای سخت سالانه فقط چند میلیمتر یا سانتیمتر رشد میکنند.
| نوع مرجان | مشخصات اسکلت | نقش در تشکیل آبسنگ | مثال |
|---|---|---|---|
| مرجانهای سخت (آبسنگساز) | اسکلتی محکم و سنگی از جنس کربنات کلسیم دارند. پولیپها دارای 6 یا مضربی از 6 بازو هستند. | سازندگان اصلی و چارچوب صخرههای مرجانی هستند. | مرجانهای مغزی، شاخ گوزنی و ستونی |
| مرجانهای نرم | اسکلت جامد و سنگی ندارند. بدنی نرم و انعطافپذیر دارند که ممکن است حاوی ذرات ریزی (اسپیکول) باشد. پولیپها 8 بازو دارند. | اسکلت سنگینی برای ساخت صخره ایجاد نمیکنند، اما تنوع زیستی را افزایش میدهند. | پرهای دریایی، شلاقهای دریایی |
از آبسنگ تا جزیره: یک فرآیند میلیونساله
حالا تصور کنید این فرآیند ساختمانسازی نه برای چند سال، بلکه برای هزاران یا حتی میلیونها سال ادامه یابد. حاصل آن، عظیمترین سازههای زنده روی کره زمین است. آبسنگ مرجانی ساختاری است که از تجمع کلونیهای مرجانی زنده بر روی اسکلتهای نسلهای قبلی تشکیل میشود. به مرور زمان و با تغییرات سطح آب دریا یا فرونشست بستر اقیانوس، برخی از این آبسنگها میتوانند آنقدر بزرگ شوند که حتی از سطح آب بیرون بیایند و جزایر مرجانی را تشکیل دهند، مانند بسیاری از جزایر زیبای خلیج فارس.
این اکوسیستمهای پیچیده با وجود اینکه کمتر از 1٪ از بستر اقیانوسها را میپوشانند، زیستگاه حدود 25٪ از تمام گونههای دریایی هستند و به همین دلیل به آنها "جنگلهای بارانی دریا" میگویند. از ماهیهای رنگارنگ و لاکپشتها گرفته تا ستارههای دریایی و میگوهای کوچک، همگی در لابهلای دیوارهها و حفرههای این شهر سنگی پناه میگیرند و غذا پیدا میکنند.
فراتر از زیبایی: کاربردهای شگفتانگیز آبسنگهای مرجانی
اهمیت آبسنگهای مرجانی فقط به زیبایی و تنوع زیستی ختم نمیشود. این سازههای طبیعی نقشهای حیاتی برای انسانها نیز ایفا میکنند:
- ساحلبان طبیعی: صخرههای مرجانی مانند یک دیواره موجشکن طبیعی عمل میکنند و انرژی امواج طوفانها را پیش از رسیدن به ساحل میشکنند. این کار از فرسایش خطوط ساحلی و خرابی خانهها و زمینهای کشاورزی ساحلی جلوگیری میکند.
- منبع غذایی و اقتصادی: میلیونها نفر در سراسر جهان برای تأمین پروتئین (از طریق ماهیگیری) و کسب درآمد (از طریق گردشگری و غواصی) به سلامت آبسنگهای مرجانی وابسته هستند.
- پزشک دریا: دانشمندان مواد شیمیایی ارزشمندی را در بدن مرجانها کشف کردهاند که در ساخت داروهای ضد سرطان و حتی مواد مورد استفاده در پیوند استخوان به کار میروند.
تهدید بزرگ: اسیدی شدن اقیانوسها و مرجانها
متأسفانه این شهرهای شگفتانگیز زیر آب در خطر بزرگی قرار دارند. با افزایش گاز دیاکسید کربن در جو زمین، بخشی از این گاز در آب دریا حل میشود و آن را اسیدیتر میکند. اسیدی شدن آب، شرایط را برای ساخت اسکلت آهکی توسط مرجانها دشوار میکند، گویی مصالح ساختمانی آنها در حال حل شدن است. در این شرایط، مرجانها انرژی بیشتری باید صرف ساختن اسکلت خود کنند و ضعیف میشوند. همچنین، افزایش دمای آب دریاها به خاطر تغییرات اقلیمی باعث میشود مرجانها جلبکهای همزیست رنگارنگ خود را از دست بدهند. این پدیده که سفیدشدگی مرجان نام دارد، اگر طولانی شود، منجر به مرگ کلنی مرجانی میشود.
پرسشهای مهم درباره اسکلت مرجان
پاسخ: مرجان یک جاندار بیمهره از گروه کیسهتنان است. برای قرنها مردم فکر میکردند مرجان یک گیاه دریایی است، تا اینکه در قرن هجدهم با میکروسکوپ مشاهده کردند که آنها دارای غشای سلولی مشخص جانوران هستند. بخش سخت و سنگی که ما میبینیم، در واقع اسکلت خارجی است که این جانوران کوچک برای خود میسازند.
پاسخ:دیواره بزرگ مرجانی در سواحل استرالیا، بزرگترین آبسنگ مرجانی جهان است که حتی از فضا نیز دیده میشود. شکلگیری آبسنگهای مرجانی یک فرآیند بسیار کند و تدریجی است. برخی از تپههای مرجانی موجود در دنیا بیش از 50 میلیون سال عمر دارند و خود مرجانهای منفرد میتوانند هزاران سال زندگی کنند.
پاسخ: اقدامات زیادی هست که همه ما میتوانیم انجام دهیم: صرفهجویی در انرژی و آب برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای، دقت در انتخاب غذای دریایی (پرهیز از ماهیهایی که با روشهای مخرب صید میشوند)، استفاده از کرمهای ضدآفتاب دوستدار محیط زیست هنگام شنا در دریا و مهمتر از همه، آگاهسازی دیگران درباره اهمیت این گنجینههای زیر آب.
پاورقی
۱زوگزانتله (Zooxanthellae): جلبکهای تکسلولی و فتوسنتزکننده که درون بافت بسیاری از مرجانها زندگی میکنند و رابطه همزیستی متقابل با آنها دارند. این جلبکها عامل اصلی رنگآمیزی زیبای مرجانها هستند.
۲پولیپ (Polyp): فرم بدنی اصلی مرجان که به صورت یک کیسه استوانهای کوچک با دهان و شاخکهای اطراف آن است. هر مرجان از اجتماع هزاران تا میلیونها پولیپ تشکیل شده است.
۳کربنات کلسیم (Calcium Carbonate): ترکیب شیمیایی با فرمول $ CaCO_3 $ که ماده اصلی تشکیلدهنده اسکلت مرجانهای سخت، پوسته صدفها و سنگآهک است.
