Bioserendipity: 美麗的珊瑚

珊瑚

現生珊瑚屬於刺絲胞動物門，其共同特徵是具有刺絲胞，身體為兩胚層性，內外胚層間以中膠層分隔，呈輻射對稱。其生活史有世代交替的現象，可大致分為水母體期和水螅體期。現生珊瑚除水螅珊瑚具有短暫的水母體期外，石珊瑚和軟珊瑚類，皆僅有水螅體期。絕大多數的珊瑚類，都行群體行活，群體是由個體行無性的出芽或分裂生殖形成，每一群體所含的個體數目不一。

珊瑚是一種動物，從生物學觀點來看，珊瑚是由許多珊瑚虫（水螅體）聚合生長的一種群體生物（但有少數珊瑚為單一水螅體）。在分類學上，珊瑚屬腔腸動物門。若依其骨骼特性分為石珊瑚及軟珊瑚類。石珊瑚類具分泌碳酸鈣形成堅硬群體的能力，絕大部分為造礁珊瑚；軟珊瑚不分泌大量的鈣質骨骼，但代之以鈣質骨針束支撐身體。

就珊瑚所呈現的形狀而言，有枝狀、腦狀、樹狀、條狀、片狀、螺旋狀等各式各樣，不一而定。影響珊瑚生長的環境因子有光度、溫度、海流。造礁珊瑚往往生長在淺水域，因其生長需陽光；溫度方面，最佳生長溫度在23~28度之間，18度以下及30度以上，都不利珊瑚生長。過強帛海流或波浪也會對珊瑚造成機械性的傷害，所以颱風和暴風雨常對珊瑚礁造成嚴重的破壞。而珊瑚生長速度隨種類不同，年齡，著生地點而不同。

珊瑚的生殖可分為無性及有性生殖。無性生殖包括出芽、斷裂、脫出等；至於有性生殖方面，包括體內及體外受精。體外受精方面，珊瑚將精、卵排出體外，前後持續約六、七次，每次間隔數分鐘，受精卵三天後便可開始游動，幼蟲具趨光性，可以在表水層活動。此時，若供給適當底質，幼蟲可繼續變態生長。在體內受精方面，受精卵留在母體內發育成浮浪幼蟲後，再由母體釋出；浮浪幼蟲釋出的時機隨種類、地域而不同。珊瑚類的浮浪幼蟲體表具有纖毛，能協助游泳，故不論為漂浮性或爬行性，均會有一段浮游期，以尋找適當的生長環境。絕大多數的珊瑚的浮浪幼蟲都經由附著、變態等過程而形成新個體；少部分終其一生均行自由生活，因此不需附著而直接變態產生新個體。

至於生長季節，一般認為排放精卵的時機和光線強弱、溫度高低、月亮盈虧、潮汐等環境因子有關，由於珊瑚的種類太多，而每種的生殖季節皆不大相同，所以並沒有固定的生殖季節。不過，每種的生殖季節，一定都利於其幼體生長的時節。http://content.edu.tw/junior/bio/tc_wc/textbook/ch10/supply10-6-3.htm

珊瑚產卵---海中的大饗宴

陸地上的動物在生完小孩後，父母親大多會餵養及照顧牠們。照顧小孩要花掉很多精力，所以每次都只能生很少，以增加小孩存活的機會。但水中的生物，如魚類及其他無脊椎動物就不同了，因為敵人太多，父母親隨時都有被吃掉的可能，無法照顧生下來的卵或小孩，所以牠們一次生很多，但只有少數幸運者能夠生存下來。例如一隻海膽一次可生100萬顆卵，但可能只有十萬分之一生存下來，也就是只有10隻存活下來，其餘的個體可能因各種環境及被捕食因素而死亡。大多數的海膽幼蟲可能都被漂到很深的外海，無法找到適當的生存環境，或在幼蟲期就被吃掉了。我們稱這種產生大量精子及卵子的生殖方式為「卵海戰術」。

珊瑚是群居性的低等無脊椎動物，牠也是用「卵海戰術」來生殖。珊瑚在每年春天生殖，生殖時，雌性及雄性珊瑚分別把大量的卵子及精子排放到海水中受精，而且在固定的幾天內一起生殖。生殖時，整個海面充滿珊瑚卵，這時也是各種生物最快樂的時候，因為有非常多食物。

「為什麼珊瑚要一起生殖？有什麼好處？」集體生殖可以增加受精的機會，後代存活的機會也較大。雖然一起生殖會引來各種敵人前來捕食，但只要讓敵人吃一頓，一次吃飽，剩下的卵就有生存的機會。如果生殖的時間拉得太長，那敵人可以吃好多餐，被吃掉的卵將會更多。所以，在自然選擇的壓力下，珊瑚選擇了集體生殖。

墾丁的珊瑚大約在每年4月，約農曆的18日左右大漲潮時的黑夜生殖。「是什麼樣的因素誘導珊瑚在這時一起生殖？」海洋生物學家目前也沒有標準答案，但可能和大潮水有關，農曆18日左右的大潮水會把受精卵帶到更遠的海域，讓種族散播到更遠的地方，增加生存的地盤。

明爭暗鬥---珊瑚的競爭

既然珊瑚是動物，就應該會有動物的特定行為，例如競爭、打架等。在白天，珊瑚似乎靜靜地躺在海底，彼此相安無事。夜晚時，相鄰不同種的珊瑚彼此之間有劇烈的競爭，珊瑚蟲會伸出長長的觸手和隔壁的珊瑚「打群架」。

觸手較長、毒性較強的珊瑚會伸展出去，攻擊對方。觸手較短、毒性較弱的一方只好在四周分泌化學物質，好像灑毒粉、放毒氣一般，防止兇惡的對方越雷池一步。最後，競爭輸了的一方，往往被別人覆蓋過去，成了對方的墊腳石。「珊瑚之間在競爭什麼？」答案是陽光、空間和食物。珊瑚體內有共生藻，需要行光合作用。如果別的珊瑚長在自己頭上，陽光被遮住了，體內的共生藻就會消失，自己不久就要白化死亡。此外，珊瑚要成長也要有足夠的食物和空間。所以，牠們會和隔壁相鄰的珊瑚競爭，以爭取「陽光權」、附著的地盤和水中的食物。

奇妙的珊瑚礁海域---貧營養鹽卻有高生產力！

「珊瑚礁海域是個貧營養鹽海域？！」或許有些懷疑或難以置信吧！如果大家有機會到墾丁、澳洲大堡礁或帛硫進行浮潛或氣瓶潛水，你會發現珊瑚礁海域的海水是那麼清澈，水中的能見度有數十公尺，甚至超過100公尺，這表示海水中的營養物質（又稱為營養鹽）很少。

如果水中有很多營養鹽，小型浮游植物就會大量生長，以浮游植物為食物的浮游動物也會跟著增加。有了這些生物，海水就不會那麼清澈，能見度就會降低。北美、加拿大或英國等溫帶海域，水中營養鹽多，小型浮游生物多，海水就沒那麼清澈了。現在，大家相信珊瑚礁是貧營養鹽海域了吧！

「是什麼原因讓珊瑚礁海域成為貧營養鹽海域呢？」石珊瑚細胞內有共生藻不停把海水中的營養鹽吸收進來，但珊瑚卻很少把代謝的廢物釋放回海水中，因為還沒來得及釋放時，就被身上的共生藻吸收，製成養料再度利用。

珊瑚不停地吸收營養鹽，卻不釋放，除非珊瑚死亡，組織分解，營養鹽才會釋放回海水中。偏偏珊瑚又是個長壽的動物，可以活上數百年，營養鹽釋放的機會更少。不僅珊瑚如此，生活在珊瑚礁的許多生物也具有同樣的特質，體內都有共生藻，都是可以行光合作用的動物，例如海綿、海葵、硨磲貝等。

其實，貧營養鹽海域是形成珊瑚礁的首要條件，因為只有貧營養鹽海域乾淨的海水，才能有充足的陽光，珊瑚才能正常生長。

「既然是貧營養鹽，那又為什麼會有高生產力呢？」因為有那麼多生物身體內有共生藻存在，不停地行光合作用，再加上其他大型的附著性藻類，就好像陸地上的一個大花園一般，生產力當然高囉！這些珊瑚礁生物透過捕食與被捕食，形成一個複雜的生態系，在這個生態系裡，有多樣的生命。因此，生物學家把珊瑚礁比喻成海中的熱帶雨林。http://web2.nmns.edu.tw/PubLib/NewsLetter/89/148/8-2.htm

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