Ecosysteemdiensten 5: Door de koralen naar het rif kijken

Goed functionerende ecosystemen zijn van onschatbare waarde voor het leven op aarde. Niet alleen omwille van de intrinsieke, onschatbare waarde van de soorten die erin opgenomen zijn, maar ook door de meerwaarde die ze als geheel opleveren. Ook wij, mensen, genieten namelijk mee van de voordelen die een rijke natuurlijke omgeving ons biedt. We spreken dan van ecosysteemdiensten.

 

Bron: Ryan McMinds, Flickr, CC BY 2.0  

Neem bijvoorbeeld een koraalrif. Koraalriffen zijn de grootste structuren op onze planeet die door levende wezens werden opgebouwd – en die organismen behoren tot de oudste dierengroepen op de planeet, zoals koralen en anemonen. In deze riffen vinden vele andere soorten een thuis: wieren, ongewervelde dieren, vissen, en wellicht een nog ongekende rijkdom aan bacteriën en schimmels. Een belangrijke bron van voedsel voor deze organismen wordt aangeleverd door de koralen zelf. Het gaat dan over hun eigen larven, die ze met honderdduizenden vrijlaten in de omgevende zee. De riffen beschutten en voeden zo het ecosysteem waarvan ze de basis vormen. 25 procent van alle mariene organismen zou een of meerdere fasen van hun leven doorbrengen op of rond een koraalrif.  Meer nog – hoewel koraalriffen slechts 1% van de oppervlakte van de oceaanbodem innemen, bieden ze een ideaal habitat voor 250 000 soorten, waaronder 700 soorten koralen en 4000 soorten vissen (op een geschat totaal aantal van 2 miljoen soorten dieren en wieren in de oceaan wereldwijd.

 

Riffen zijn reusachtige structuren gecreëerd door de ontwikkeling van koralen, die een rijk ecosysteem van algen, ongewervelden en vissen ondersteunen. Een voorbeeld is het Groot Barrièrerif (Great Barrier Reef) in Australië, dat 2000 km lang is. Op de foto, genomen uit het International Space Station, is het stuk aan Cape Melville in Queensland te zien.
Bron: NASA, publiek domein

 

 

Een beetje koralenbiologie

De koralen zelf behoren tot de neteldieren (de Cnidaria), net als de anemonen, de zoetwaterpoliepen, de kubuskwallen en de kwallen, en nog enkele kleinere groepen van neteldieren. De koralen en de zeeanemonen vormen samen de klasse van de Anthozoa (letterlijk vertaald zijn dat de bloemdieren). Die klasse valt verder uiteen in twee grote en één kleinere onderklasse. Die kleinere onderklasse is die van de Ceriantharia, een groep buisvormige anemonen. Daarnaast zijn er de Octocorallia: koralen met een achttallige symmetrie: dit zijn de zachte koralen en de hoornkoralen of gorgonen. De groep die ervoor zorgt dat er koraalriffen bestaan, zijn de Hexacorallia. In deze onderklasse zitten steenkoralen en de zeeanemonen. Deze harde koralen zijn zestallig van symmetrie.

 

De indeling van de Cnidaria (neteldieren)

Bronnen figuren: Montastraea cavernosa: Florida Keys National Marine Sanctuary, publiek domein.
Gorgonia ventalina: Jaro Nem?ok, Wikimedia. CC BY-SA 3.0.
Catostylus mosaicus, de blubber jellyfish, in het aquarium van Monterey Bay. Via Fernandez, Wikimedia, CC BY-SA 3.0
Tripedalia cystophora: Jan Bielecki; Alexander K. Zaharoff, Nicole Y. Leung, Anders Garm, Todd H. Oakley (June 2014). "Ocular and Extraocular Expression of Opsins in the Rhopalium of Tripedalia cystophora (Cnidaria: Cubozoa)". PLOS ONE 9 (6). DOI:10.1371/journal.pone.0098870. CC BY-SA 4.0
Physialia physalis: Biusch, Wikimedia, CC BY-SA 3.0

 

De basiseenheid van een koraal noemen we een poliep. Dit is niet meer dan een buis met aan de bovenzijde de orale schijf (een platte zone waar zich de mond van het dier bevindt, met daarrond een krans van tentakels), en aan de onderzijde de voet, waarmee het dier zich vasthecht aan de ondergrond. Bij kolonievormende dieren hangt die onderkant vast aan de andere poliepen in de koralenkolonie. De mond leidt, via een buisvormige keelholte, naar het coelenteron of gastrovasculaire holte – zeg maar, de zak waarin het dier zijn voedsel verteert. Die holte is nog verder opgedeeld door een aantal verticale weefselstukjes, de mesenteria of septa. Die centrale holte loopt overigens door tot in het midden van de tentakels. De lichaamswand bestaat uit een buitenste deklaag van cellen (de epidermis), een gelachtige mesoglea-laag en een binnenste deklaag (de gastrodermis), langsheen de gastrointestinale holte.

De harde koralen vormen bovendien, in tegenstelling tot hun gelatineuze verwanten, de kwallen en de zeeanemonen, een intern skelet dat grotendeels uit calciumcarbonaat bestaat, en waar ze hun hele verdere bestaan aan voortbouwen. De zachte koralen houden het bij hun gelatineuze mesoglea, vaak versterkt met kalkachtige spicules en staafjes.

 

Bovenaanzicht van het harde koraal Schizocyathus.
De zestallige symmetrie is duidelijk te zien, net als de verschillende mesenteria die de holte binnenin het koraal in stukken delen.
Bron: Cairns S, Kitahara M (2012) An illustrated key to the genera and subgenera of the Recent azooxanthellate Scleractinia (Cnidaria, Anthozoa), with an attached glossary. ZooKeys 227: 1-47. doi:10.3897/zookeys.227.3612, CC BY 3.0

 

Koralen zijn in de eerste plaats roofdieren. ’s Nachts strekken ze hun tentakels uit en vangen daarmee kleine organismen (zoöplankton, ongewervelde dieren, maar zelfs ook kleine vissen) die toevallig voorbij zwemmen. Om efficiënt te kunnen jagen dragen die tentakels netelcellen. Dit zijn cellen die, zodra ze door een mogelijke prooi geprikkeld worden, een soort harpoen (de zweepdraad op de figuur hieronder) afschieten die geladen is met een gifstof. Raakt de harpoen de prooi, dan wordt die verlamd en door de tentakels naar de mondopening van het koraal geduwd, en verteerd in de gastrointestinale holte. De afgevuurde netelcellen worden daarna vervangen in een proces dat ongeveer achtenveertig uur duurt.

Daarnaast gaan de koralen in de oceaanriffen symbiotische relaties aan met zoöxanthellen, eencellige algen. Deze algen doen aan fotosynthese: ze zetten een deel van het CO2 in het water om in suikers en gebruiken daarvoor zonlicht. Er zitten soms maar liefst vijf miljoen van deze zoöxanthellen op één vierkante centimeter koraal, en maar liefst de helft van alle suikers die ze aanmaken dient als voedsel voor de koralen (en vaak zelfs veel meer). Bovendien produceren deze algen ook extra zuurstofgas. Dit alles zorgt ervoor dat koralen met deze symbionten tot drie keer sneller groeien dan vergelijkbare soorten zonder. De zoöxanthellen geven bovendien de koralen, die van nature wit zijn, hun prachtige kleuren.

Ten slotte wisselen poliepen nog voedsel uit met mekaar via een reeks van onderlinge connecties, de coenosarc.

 

Werking van een netelcel van een koraalpoliep
Bron: bio.libretext.org, CC BY-NC-SA 3.0

 

Opbouw van een koraalpoliep
Bron: NOAA, publiek domein

 

 

Koraalriffen maken deel uit van minstens dertien werelderfgoedsites, erkend door de UNESCO. Zo werd het Australische Great Barrier Reef erkend in 1981, en het Tubbataha Reefs Natural Park (op de foto) op de Filippijnen in 2009

BRON: q phia, Flickr, CC BY 2.0

 

 

Deze blogpost is een aanvulling op Elementair, onze podcast over wetenschap, hier te vinden op Spotify.

Deze podcast wordt gesteund door het Fonds Ernest Solvay via de Koning Boudewijnstichting

 

Geplaatst door Geert op 15/12/2019 om 18:55