Jak odżywiają się korale? – część druga

Przedstawiamy Wam drugą część doskonałej publikacji Dr Tima Wijgerde na temat odżywiania korali. Jest to jeden z lepszych materiałów, które tłumaczyłem nie tylko ze względu na treść, ale również na to, że doskonale odnosi się do korali trzymanych w domowych akwariach. Oryginalnie, publikacja stanowi jedną całość. Ze względu na jej obszerność podzieliliśmy ją na dwie części i niniejszy tekst zachowuje ciągłość merytoryczna w stosunku do części pierwszej. Dlatego serdecznie namawiamy, aby lekturę zacząć od części pierwszej, którą znajdziecie pod tym adresem>>> http://reefhub.pl/jak-odzywiaja-sie-korale-czesc-pierwsza/

Jeszcze jedna uwaga techniczna. Z punktu widzenia metabolizmu fotosynteza, czyli zamiana dwutlenku węgla na cukry pod wpływem światła jest procesem odżywiania. W niniejszym tekście jednak, ze względu na zawiłości tłumaczenia, słowo “odżywianie” używane było w odniesieniu do łapania pokarmu z kolumny wody.

Jak odżywiają się korale?  Czesć druga.

Plankton – grupa będąca często traktowana jako żywy komponent grupy POM. Plankton to termin dla zaskakująco licznej grupy organizmów, która może być kategoryzowana na kilka podgrup.

Rysunek 7 pokazuje najczęściej stosowany podział planktonu na pico-, nano-, mikro- i mezoplankton. Podgrupy te składają się z (cyjano)bakterii i pierwotniaków (pikoplankton, glonów i pierwotniaków (nanoplankton), mikroskopijne skorupiaki np. wrotki oraz duże pierwotniaki (mikroplankton) oraz niezliczone gatunki innych skorupiaków (mezoplankton). Larwy ryb i bezkręgowców mogą być zaliczane, w zależności od gatunku do mikro- lub mezoplanktonu.

Rysunek 7. Klasy wielkości planktonu: pikoplankton, nanoplankton, mikroplankton, mezoplankton wchodzące w skład diety korali kalcyfikujących. (A) Prochloroccocus sp. (0.6 μm) and (B) Synechococcus sp. (1 μm), (C) fotografia spod mikroskopu fluorescencyjnego ukazująca pojedyncza zooksantelle zaznaczoną żółtą strzałką., (D) orzęski – średnia długość 100 – 200 μm, (E) żywik – 1000μm (Houlbrèque & Ferrier-Pagès, Biological Reviews, 2009).

Przez wiele lat, plankton nie był traktowany jako ważny element diety korali. Naukowcy wierzyli, że koncentracja planktonu na rafie jest zbyt niska, aby mieć jakieś znaczenie. W międzyczasie zostały wykonane dokładniejsze badania wykorzystujące dużo nowocześniejsze techniki. Ilość dostępnego planktonu zmienia się nie tylko w okresie roku, ale również w ciągu dnia. Zooplankton zawiera aktywnie pływające organizmy, które potrafią się przemieszczać pomiędzy rafą a kolumną wody. W zaraz po zachodzie Słońca stężenie zooplanktonu gwałtownie rośnie, bo właśnie wtedy zwierzęta te migrują do kolumny wody z kryjówek na rafie. Dzięki temu na przykład w nocy, ilość Copepoda (500-700 μm) jest pięciokrotnie większa niż w ciągu dnia.

Koncentracja innych małych bezkręgowców w ciągu nocy rośnie czterokrotnie. Wtedy pojawiają się również larwy (>700μm) innych organizmów np. osłonic czy wieloszczetów. Podobną sytuację można zaobserwować nocą w akwarium oświetlając je silnym strumieniem światła. Niestety efekt ten jest w znacznym stopniu niszczony przez obecność skimerów, które nie potrafią rozróżnić co jest pożyteczne a co nie.

Nocna migracja planktonu wyjaśnia dlaczego większość korali kalcyfikujących pompuje swoje polipy właśnie w nocy. Ta strategia również chroni polipy przed podgryzaniem przez ryby czy inne zwierzęta w ciągu dnia. Dzisiaj wiemy, że wiele korali jest zdolnych do adaptacji do zmian dostępności pokarmu. Doskonałym przykładem jest koral Tubastrea coccinea, która trzymana w akwarium potrafi nauczyć się otwierać polipy w dzień czasami jeszcze przed podaniem jedzenia.

W Zatoce Aqaba, masywne korale z rodziny Favia, Favites czy Platygyra zaczynają pompować polipy już 15-45 minut po zachodzie słońca, aby okolo 30 minut później uzyskać maksymalne napompowanie. Jednak wiele korali wypuszcza polipy również w dzień.

Zdolność chwytania cząstek pożywienia przez polipy korali zależy od wielu czynników takich jak: rodzaju pożywienia, jego koncentracji, naświetlenia, morfologii polipów i prędkości przepływu wody. Szczególnie ten ostatni aspekt stał się częstym tematem do dyskusji pomiędzy akwarystami, zwłaszcza hodującymi korale niefotosyntetyzujące (azoox). Badania wykazują, że wiele z tych gatunków korali ma dość ograniczone umiejętności łapania pokarmu przy różnych prędkościach przepływu wody. Doskonałym przykładem jest tu Dendronephtya, która niestety ma bardzo krótka przeżywalność w domowych akwariach. Ich największa efektywność łapania fitoplanktonu jest przy przepływie wody pomiędzy 12.5 a 17.5 cm/s. Badania polegały na określeniu ilości zakumulowanego chlorofilu wewnątrz tkanki polipów. Ta wartość przekłada się na ilość wchłoniętego fitoplanktonu, którego komórki są bogate w chlorofil. Wartość ta korelowała ze wzrostem ilości polipów i mogła rosnąć nawet o 7% dziennie. To pokazuje, że korale mogą przyrastać bardzo szybko, o ile dostarczymy im odpowiedniego pokarmu.

Rysunek 9. Na rafach w Zatoce Aqaba w M. czerwonym występuje wysoka koncentracja fitoplanktonu, który może być łatwo zauważony dzięki zielonemu zabarwieniu wody.(photograph: Tim Wijgerde).

Oprócz miękkich korali Azoox, niektóre gorgonie są również dość wymagające jeśli chodzi o odpowiedni przepływ wody. W 1993 tajwańscy biolodzy odkryli, że Subergorgia suberosa, Melithaea ochracea oraz Acanthogorgia vegae wykazały wyraźne różnice w prędkości przepływu wody, przy którym miały największą efektywność łapania pokarmu.

Rysunek 11 pokazuje, że S. suberosa jest przystosowana do stałego przepływu wody. To określa środowisko, które ta gorgonia zamieszkuje. Badacze podejrzewają, że w dużym stopniu zależy to od morfologii polipów. Długie i wiotkie polipy nie radzą sobie z łapaniem zdobyczy w silniejszym przepływie, ponieważ szybko przepływająca woda je deformuje. Z kolei Melithaea ochracea wykształciła dużo krótsze polipy przez co lepiej sobie daje rady w łapaniu pokarmu przy szybszym przepływie. Biolodzy również podejrzewają, że w dużym stopniu jest ot kwestia energetycznego balansu zysków i strat pomiędzy energią wydaną, a uzyskaną ze złapanego pokarmu. To jest prawdopodobnie kolejny czynnik definiujący maksymalny przepływ wody, w którym dany koral jest w stanie złapać plankton.

Niektóre korale miękkie z rodziny Dendronephtya wykształciły liczne, sztywne włókna znajdujące się w tkance ciała oraz dookoła polipów. Uważa się, że funkcją tych włókien jest wzmocnienie tkanki, które umożliwia koralowi przeciwstawienie się silniejszemu przepływowi wody co z kolei przekłada się na efektywność łapania planktonu. Zauważono też, że osobniki żyjące w szybszym prądzie mają polipy większe i silniejsze od osobników żyjących w wodach ze słabszym przepływem. Nie bez znaczenia też jest czas reakcji polipów. Polipy łapiące plankton w szybszym prądzie muszą reagować szybciej.

Zdjęcie 10. Niektóre korale np Subergorgia suberosa są trudne do utrzymania w akwarium ze względu na wysokie wymaganie wobec prędkości i stałości prądu wody. Tylko przy przepływie około 8cm/s koral ten jest w stanie łapać cząstki pokarmu z wody (Dai & Lin, JEMBE, 1993).

Na efektywność karmienia wpływa nie tylko prędkość wody, ale również orientacja całej kolonii korali. Wiele koloni gorgonii np. Gorgonia ventalina czyLeptogorgia sp. przyjmuje kształt ogromnego liścia, który rośnie prostopadle do kierunku przepływu wody. Większa powierzchnia łapania planktonu przekłada się na efektywność karmienia. Jeśli akwarysta decyduje się na trzymanie takich gatunków, musi uwzględnić przy projektowaniu szereg warunków: orientacje kolonii, brak światła, przepływ, pokarm i jakość wody.

W latach siedemdziesiątych uznano, że dla efektywności łapania pokarmu istotny jest duży stosunek powierzchni korala do jego objętości. Jednak późniejsze badania podważyły ten pogląd. Pocillopora damicornis, Pavona cactus iP. gigantea łapią więcej planktonu jeśli ten stosunek jest mniejszy. Dla tych korali, wielkość polipów ma mniejsze znaczenie w łapaniu pokarmu. W przypadku innych, rozgałęzionych korali SPS okazało się, że wielkość polipów przekłada się na ilość złapanego zooplanktonu. Wynika z tego, że wielkość polipów ogólnie rzecz biorąc nie jest jednoznacznym wskaźnikiem efektywności łapania pokarmu, a raczej określa maksymalną wielkość zdobyczy, które polipy mogą złapać.

Biolodzy również doszli do wniosku, że różny skład zooplanktonu nie jest koniecznie wskaźnikiem tego, czym korale się głównie odżywiają. Jest to raczej cecha gatunkowa. Gatunki Pocillopora damicornis and Pavona gigantea zamieszkujące Zatokę Panamską łapią głównie izopoda, amfipoda i żywiki ( 200-400μm) pomimo faktu, że 61% dostępnego zooplanktonu to copepoda. Wynika to głównie z faktu, że np. Oithona sp. (gatunek Copepoda) jest dużo trudniejszy do złapania ze względu no to, że te zwierzęta są dość silne i szybko pływają. Dzisiaj, wśród produktów akwarystycznych znaleźć można pożywki zawierające suszone Copepoda, które są prawdopodobnie łatwiej przyswajalne.

Pomimo, że nie wszystkie składniki zooplanktonu łapane są z tą samą efektywnością, polipy korali są całkiem dobre w łapaniu zdobyczy. Pojedyncze polipy atlantyckich gatunków Madracis mirabilis i Montastrea cavernosa, są zdolne złapać i wchłonąć od 0.5 do 2 ofiar na godzine, co na poziomie całej kolonii może dać całkiem sporą liczbę. Mała kolonia Seriatopora sp. o objętości 14cm3 jest w stanie złapać 10000 naupliusów artemii w 15 minut! To jednak wymaga olbrzymiej koncentracji zooplanktonu, w akwarium musiałoby być to około 10000-20000 artemii na litr.

Rysunek 11. Korale z rodziny Nephtheidae, dzięki drobniutko rozgałęzionym polipom są specjalistami od łapania fitoplanktonu (photograph: Pieter van Suylekom).

Inne badania wykazały, że w akwarium koncentracja na poziomie 2000 naupliusów na litr jest idealna dla korali SPS jak na przykład Pocillopora damicornis. Żeby osiągnąć taką koncentrację

w akwarium dzienna dawka naupliusów musiałaby sięgnąć około miliona na pięciuset litrowe akwarium co przy dziennej dawce około 30g/L nie jest trudne do osiągnięcia. Jednak taka dawka to sporo na takie akwarium. Dlatego w zależności od od biomasy korali SPS w akwarium o pojemności około 500L dawka około 200ml jest odpowiednia. Jednak przełożenie wyników eksperymentów na przeciętne domowe akwarium jest bardzo trudne, więc optymalna dawka powinna zostać dobrana metodą prób i błędów. Karmienie powinno odbywać się w nocy, ponieważ po pierwsze jest to bardziej naturalne, przez co korale efektywniej będą łapać plankton, a po drugie ryby nie będą zmniejszały zagęszczenia wyjadając plankton z wody.

Oprócz ryb, również odpieniacze białek bardzo skutecznie zmniejszają ilość planktonu i odżywczych cząstek z wody. Do tego dochodzą wszelkiego rodzaju mechaniczne filtry, które również zmniejszają ilość pokarmu w kolumnie wody. Niestety bez tej filtracji jakość wody gwałtownie spada. Natomiast podmiana wody, pochłaniacze fosforanów, refugia i reaktory denitryfikacyjne umożliwiają utrzymywanie wody na wymaganym poziomie bez znaczącego wpływu na żywy plankton. Niestety używanie tych metod wymaga dodatkowego nakładu pracy przy obsłudze akwarium, które i tak nie może być przerybione. W naturze stosunek biomasy do ilości wody jest nieporównywanie mniejszy niż przypadku przeciętnego akwarium domowego. Do tego zanieczyszczenia stosunkowo szybko zostają zmineralizowane i zamienione w biomasę np. planktonu czy gąbek. Ten proces w pewnym stopniu również zachodzi w akwarium, ale dzienna podaż zanieczyszczeń przekracza możliwości biologicznego oczyszczania akwarium. Należy też pamiętać, że denne glony szybko wykorzystują mineralizację skumulowanych zanieczyszczeń organicznych, zaczynając szybko rosnąć konkurując z koralami o ile w systemie nie ma organizmów roślinożernych kontrolujących przyrost glonów. Ten fenomen dotyczy również raf, z których odłowiono zbyt dużą ilość roślinożernych ryb np. pokolcowatych.

Częstym tematem dyskusji wśród naukowców jest selektywności diet koralowców, zwłaszcza odnośnie fito- i zooplanktonu. Różne badania potwierdzają, że korale kalcyfikujące odżywiają się głównie zooplanktonem, podczas gdy korale miękkie preferują pokarm roślinny. Gorgonie pod tym względem są bardziej wszechstronne z tendencja w kierunku zooplanktonu. Najnowsze badania wykazują, że korale kalcyfikujące np. Pocillopora damicornis karmione fitoplanktonem Nannochloropsis oculata czy Tetraselmis sp mają dużo mniejsze przyrosty niż te same gatunki karmione artemią i wrotkami.

Jeśli chodzi o korale miękkie to liczne badania wykazały, że ich główną dietą jest fitoplankton. Wiele gatunków korali miękkich wykształciło struktury zwane pinnulami, które są przekształconymi polipami. Dobrym przykładem jest tutaj Xenia umbellata, która utraciła otwór gębowy na drodze ewolucji. Pinnule innych gatunków, np. Dendronephtya przeplatają się w odstępach 60-80 μm, co jest wystarczające, aby przepuścić bakterioplankton (2 μm) a zatrzymać fitoplankton. Ponadto, u korali z rodzaju Alcyonium stwierdzono obecność enzymów trawiących tkankę roślinną: amylazę oraz laminarynazę. Tych enzymów nie znaleziono u korali kalcyfikujących. Kolejnym argumentem potwierdzającym to, że korale miękkie i część gorgoni preferuje fitoplankton jest to, że korale te wykształciły tylko nieliczne i małoefektywne nematocyty (komórki parzydełkowe) w przeciwieństwie do korali SPS i LPS. Przykładem może być efekt podrażnienia skóry przy dotykaniu niektórych LPSów np. Cynarina czy Trachyphyllia. Doświadczenia z gatunkiem Dendronephtya hemprichi wykazały, że koral ten ma problemy ze złapaniem planktonu większego niż 750μm, i w ciągu średnio 50 sekund zooplankton był w stanie uwolnić się z polipów. Ponadto nawet po trzykrotnym podaniu bezpośrednio do polipów zooplankton nie wykazywał objawów paraliżu. To potwierdza, że przynajmniej część korali miękkich nie jest przystosowana do łapania aktywnie pływającego zooplanktonu i jako, że większość zbiorników domowych jest obsadzona różnym rodzajem korali , rekomendowane jest podawanie zróżnicowanego pokarmu.

Wchłanianie pico- oraz nanoplanktonu jest trudne do zbadania, ze względu na jego szybki rozpad. W jamie chłonąco-trawiącej korali znaleziono natomiast bakterie i pierwotniaki, które odgrywają bardzo ważną rolę w morskich łańcuchach pokarmowych. Pod względem biomasy i fotosyntezy organizmy te są najistotniejszą częścią planktonu pelagicznego. Na rafie, koncentracja bakterii sięga niejednokrotnie jednego miliona na mililitr. Dla cyjanobakterii koncentracja ta wynosi 10000-10000 na ml, a w przypadku dinoflagellata ok 10000/ml. Jako że mikroby te rosną bardzo szybko, stanowią bardzo ważny element cyklu azotowego i węglowego w oceanie. Na modelowym przykładzie S. pistillata zbadano, że trawienie mikrobów daje prawie trzy razy więcej azotu niż z aminokwasów, azotanów czy amonu wchłoniętych jako DON, co jest oczywiście zależne od ich koncentracji w wodzie.

Rysunek 12. Dzienny budżet azotowy dla S. pistllata. Dla ujednolicenia wyników naukowcy wzieli około 50 polipów na cm2. Kiedy ten gatunek jest karmiony naturalnym zooplanktonem o zagęszczeniu około 1500 sztuk/L ilość azotu który przyjmuje wynosi około 1.8μg /cm2/dzień. Wchłanianie pikoplanktonu daje około 1.4μg N/cm2/dzień. DON w najmniejszym znalezionym stężeniu dostarcza koralowi około 0,5μg N/cm2/dzień. To przekłada się na całkowity ładunek azotu około 3.7μg N/cm2/dzień Pomimo że te wartości są zmienne w różnych warunkach, dają one wyobrażenie o różnicach w ładunku azotu. Sam plankton może dostarczyć do sześciu razy więcej azotu niż aminokwasy

Wchłanianie najmniejszych cząstek pokarmu jest stymulowane produkcją śluzu. Śluz powoduje przyklejanie się mikroplanktonu do korala. Obecność śluzu wspomaga również wchłanianie detrytusu i większego planktonu. Dodatkowo sam śluz jest miejscem gdzie namnażają się niektóre złapane bakterie. Ich koncentracja w może być do czterech razy większa niż w kolumnie wody.

Złapany pokarm dzięki wiciom, rzęskom i śluzowi ostatecznie trafia do jamy chłonąco-trawiącej gdzie zostaję strawiony. Ten proces zachodzi prawdopodobnie u wszystkich korali i może być wyraźnie obserwowany w w akwarium przy karmieniu fungii, mysis czy artemią. Podejrzewa się, że wchłanianie najdrobniejszych drobinek pokarmowych może być tajemnicą sukcesu akwarystów hodujących trudne gatunki z rodzin Goniopra czy Alveopora.

Dynamiczny balans pomiędzy światłem i pożywieniem

Niektóre korale są zdolne do zmiany balansu pomiędzy energią pochodzącą z fotosyntezy, plankton czy rozpuszczonych substancji (DOM i DIM) gdy zajdzie taka potrzeba. Niektóre gatunki zamieszkujące głębsze wody dostają okresowo mniej światła i podobnie do korali Azoox muszą zdobywać pożywienie na drodze heterotrofii. W czasie badań nad Montipora capitata biolodzy odkryli, że koral ten po zbieleniu jest w stanie przejść całkowicie na zdobywanie planktonu, który dostarcza energii na wszystkie procesy życiowe korala (tabela 2)

Tabela 2. Średnie tempo karmienia kilku korali w normalnych warunkach oraz w warunkach zbielenia. M. capitata po zbieleniu, zwiększyła swóją zdolność łapania planktonu prawie sześciokrotnie. Średnie tempo karmienia wynosi: ilość plankotnu złapana na gram masy korala na godzinę (Grottoli et al, Nature, 2006).

Przejście Montipora capitata na cudzożywność pozwala tym koralom na zachowanie resztek lipidów i węglowodanów, które pozwalają koralom na rozmnażanie płciowe. Większość korali po zbieleniu traci zdolność do rozmnażania przez około dwa lata. Przez ten okres może nastąpić cofnięcie rafy ze względu na zmniejszoną produkcje gamet. Zdolność M. capitata do zachowania zdrowej kondycji przez całkowite przestawienie się na zooplankton w przeciwieństwie do np. Porites sp. może doprowadzić w przyszłości do zmniejszenia bioróżnorodności na rafach. Korale zdolne do przestawienia się na inne źródło energii w trudniejszych okresach mają ostatecznie większe szanse na przeżycie gdy oceany staną się cieplejsze.

Badacze ekologii korali odkryli również u Goniastrea reniformis i Porites cylindricape adaptację do zmiennych warunków. Podczas eksperymentu, gatunki te miały dostęp do detrytusu i silnego światła lub detrytusu i słabego światła. Po długotrwałym pobycie w zaciemnionym środowisku G. reniformis zwiększyła stopień karmienia heterotroficznego ponad dwukrotnie co umożliwiało jej normalny wzrost. P. cylindirca nie była w stanie skompensować braku fotosyntezy zwiększonym odżywianiem detrytusem.

Wpływ połączonego efektu światła i odżywiania na fizjologie korali

Pozytywne efekty synergicznego odżywiania (zarówno auto- jaki heterotroficznego) są wyraźne. Podstawowe procesy życiowe np. fotosynteza, kalcyfikacja, wzrost tkanki organicznej są stymulowane przez odżywianie (rys 14) Suplementacja planktonu jest konieczna, jedank jak to działa w praktyce?

• odżywianie i fotosynteza

Choć mogłoby się wydawać, że odżywianie i fotosynteza to dwa oddzielne procesy, w rzeczywistości są one mocno powiązane. Wymiana nutrientów pomiędzy koralem a jego symbiotycznymi algami jest różna i zwiększa się wraz ze wzrostem oświetlenia i karmienia. Więcej pokarmu przekłada się na większą ilość zooksantelli i zwiększoną produkcje barwników fotosyntetycznych np. chlorofilu. To powoduje, że koral czerpie ze światła więcej energii, która jest wykorzystywana zarówno przez korala jak i przez algi. Dzięki eksperymentowi Coralzoo, okazało się, że wzrost korali jest mniejszy od spodziewanego pod samym silnym swiatłem (naświetlenie rzędu 500μE/m2/s, które jest odpowiednikiem silnego oświetlenia światłem T5). Wynika to najprawdopodobniej z braku budulca który warunkuje wzrost tkanki i kalcyfikację. Francuscy naukowcy odkryli, że w takim przypadku dodatkowa suplementacja zooplanktonem dostarczy koralowi budulca do kontynuowania wzrostu. Dodatkowo, silne światło i dostępność zooplanktonu powoduje , że zooksantelle oprócz glicerolu i glukozy produkują aminokwasy.

• odżywianie i kalcyfikacja

Liczne mechanizmy metaboliczne powodują pozytywny wpływ odżywiania na proces kalcyfikacji. Jednak te proces jest stosunkowo długi. Po ośmiu tygodniach karmienia Stylophora pistillata naupliusami artemii, tempo pobierania pokarmu wzrosło dwukrotnie. Jako że tkanka organiczna rośnie szybciej w porównaniu do szkieletu, intensywne karmienie powoduje, że korale wyglądają bardziej „mięsiście”. Zmniejszenie światła spowoduje zmniejszenie tempa przyrostu, któremu można zapobiec podając więcej planktonu. Ten fakt może być interesujący dla akwarystów, którzy z oczywistych względów nie chcą używać silnego światła.

W jaki sposób karmienie zooplanktonem wpływa na kalcyfikację? Po pierwsze zwiększenie tkanki spowodowane dodatkowym karmieniem prowadzi do wzmożonej produkcji metabolicznego CO2. Korale zdobywają 75% nieorganicznego węgla z własnego metabolizmu, a tylko 25% pobierają z wody. Więcej dostępnego CO2 prowadzi do większej produkcji wodorowęglanów, co z kolei przekłada się na dostępność materiału do kalcyfikacji. Po drugie, podczas kalcyfikacji transport jonów Ca wbrew gradientowi stężeń wymaga sporego nakładu energetycznego. Obfitość karmienia powoduje, że koral ma dość energii na transport substancji potrzebnych do kalcyfikacji.

Badania również wykazały, że po karmieniu do macierzy organicznej zostało wprowadzane dwukrotnie więcej kwasu asparaginowego, który jest głównym składnikiem macierzy organicznej, która bezpośrednio wspomaga kalcyfikację i reguluje formowanie kryształów aragonitu. Przyrost macierzy jest dwukrotnie większy w ciągu nocy i o 60% większy w ciągu dnia po dodatkowym karmieniu.

• odżywianie i tkanka organiczna

Karmienie korali szybko prowadzi do wzmożonego przyrostu tkanki i koncentracji białek. Po trzech tygodniach karmienia przyrost tkanki u S. pistillata zwiększył się nawet 8x. Oprócz protein zauważalny jest również wzrost zawartości lipidów. W tkankach Galaxea fascicularis odnotowano wyraźny wzrost nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych. Ciekawostką jest fakt, że zwiększenie intensywności światła zmniejsza zawartość lipidów w tkankach. Mimo, że wydaje się to sprzeczne to prawdopodobnie koral ten zużywa sporo lipidów na procesy związane ze wzrostem i namnażaniem zooksantelli stymulowane zwiększonym światłem.

Rysunek 13, Graficzne przedstawienie badań omówionych w niniejszym artykule, pokazuje odmienne efekty odżywiania autotroficznego i heterotroficznego. Karmione korale wykazują (1) dwukrotnie większe stężenie białka i tempa fotosyntezy na jednostkę powierzchni; (2) dwukrotnie wyższe tempo kalcyfikacji zarówno za dnia jak i w nocy wapnienia; (3) Dwukrotnie większą syntezę matrycy organicznej w nocy i o 60% w ciągu dnia (Dubinsky i wsp., 1990;. Witting, 1999;. Titlyanov i wsp., 2000a, b, 2001; Ferrier-Pagès i wsp., 2003.; Houlbrèque et al. 2003, 2004a).

W badaniach nad S. pistillata ilość zooksantelli w tkance podwoiła się w ciągu kilku tygodni karmienia korali zooplanktonem, zarówno w przypadku niskiego jak i wysokiego poziomu światła. Zwiększyła się również ilość chlorofilu a i c2 w zooksantellach. To wskazuje na fakt, że nie tylko koral korzysta z karmienia zooplanktonem, ale również symbiotyczne algi zamieszkujące jego tkankę. Zaobserwowano też, że sam azot nieorganiczny w akwarium np. w postaci azotanów zwiększa ilość chlorofilu w zooksantellach. To jest powodem brązowienia korali w akwariach bogatych w nutrienty.

Podsumowanie

W ciągu ostatnich dziesięcioleci stało się jasne dla biologów, że dla wielu koralowców niezbędne są źródła pożywienia inne niż sama fotosynteza. Pomimo, że fotosynteza jest łatwym i prostym źródłem pokarmu dla korali symbiotycznych, pozwalającym na szybki rozrost raf koralowych, do kompletu potrzebny jest również materiał budulcowy. Jego dostępność z kolei stymuluje wzrost i namnażanie zooksantelli co zwiększa zdolność kolonii do efektywnego wykorzystania energii słonecznej. Podczas okresowego bielenia rafy, korale (Zoox) mogą przetrwać dzięki alternatywnemu źródłu energii jakim jest zooplankton. Niektóre korale (Azoox) w ogóle nie wykształciły symbiozy z algami przez co są niezależne od światła.

Te spostrzeżenia są niezwykle ważne dla akwarystyki morskiej i umożliwiają sukces w hodowli korali. Zróżnicowana dieta w postaci aminokwasów czy planktonu przy dostępie światła efektywnie stymuluje wzrost korali.

Rysunek 14. Który z tych korali jest najładniejszy? Zwiększone karmienie Pocillopora damicornis prowadzi do zwiększenia gęstości zooksantelli, zawartości chlorofilu i wzrostu. Powyższe szczepki były karmione co drugi dzień rybią mączką w ilości od 0 do 0,5grama (photograph: Dr. Shai Shafir, Red Sea Corals Ltd., Israel).

Koniecznie trzeba wspomnieć o jeszcze jednym aspekcie karmienia ważnym dla akwarystów. Istnieje ogromna różnica pomiędzy koralem szybko rosnącym a ładnie wybarwionym (Zdjęcie 15). Większość akwarystów preferuje jasne kolory tkanki korali. Brązowy pigment zooksantelli jest uważany za nieatrakcyjny. Jednak to on znacząco wspomaga wzrost korala w przeciwieństwie do kolorowych barwników służących jako ochrona przed UV i nie mających żadnego wpływu na wzrost tkanki.

Zarówno w naturze jak i w akwariach, znajdujemy różne kolorowe odmiany tych samych korali. Pytanie jednak brzmi: Co jest ważniejsze – wzrost czy wygląd? Odpowiedzią na to pytanie może być trzymanie korali początkowo w idealnych warunkach dla wzrostu, a następnie, po odpowiedniej aklimatyzacji przeniesienie do systemu ze minimalnymi nutrientami i wysokim poziomem światła. Ta ostatnia faza stymuluje wybarwienie i wzrost atrakcyjności korali. Oczywiście jakość wody musi być kontrolowana regularnie.

W domowych akwariach zawsze chętniej jest używane mocniejsze światło niż regularne dokarmianie korali. Często mówimy: „ światło dla korali, jedzenie dla ryb” co nie koniecznie jest dobrym podejściem. Teraz już wiemy, że dla naszych korali istotne jest również to drugie źródło energii. Nawet jeśli nie jesteśmy w stanie zaobserwować jak nasze korale wchłaniają aminokwasy, pierwotniaki czy detrytus, ten proces zachodzi. Pomimo, że badania wykazują, że różne korale preferują różne formy pokarmu, wynika z nich jeden ważny wniosek: „karmione korale to szczęśliwe korale”.

„Moje korale nie jedzą” jest stwierdzeniem, którego po przeczytaniu tego artykułu łatwo już nie wypowiecie.

Link to oryginału: http://www.coralscience.org/main/articles/nutrition-6/how-corals-feed