Створення жыночої колекції

 ХУДОЖНЗмн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

 

Арк.

8

ДП 13. 5.05160203. 001. 476. ПЗ

 Розроб

Ткаченко А.О.

 

 Перевір.

Лук'янчук О.Д.

 

 Реценз.

Рочняк Г.В.

 Н. Контр.

 

 Затверд.

 

Художнє проектування моделей

 

 

 

 

Літ.

Аркушів

 

БКСД, М-3

Є ПРОЕКТУВАННЯ МОДЕЛЕЙ

 

 

 

1. Коралові рифи

 

За старих часів корали вважалися особливими істотами, що поєднують в собі риси всіх трьох  царств природи - тваринного, рослинного і мінерального. І справді, кораловий  риф схожий на химерні дерева та кущі. Доторкнувшись до них, здається, що вони кам'яні. А придивившись пильніше, людина помічає, що замість листя або квітів вони покриті безліччю крихітних істот, чиї щупальця знаходяться в постійному русі, вишукуючи у воді щось їстівне.                  Зазвичай, коли кажуть «корали», якщо тільки мова не йде про коштовності, ми маємо на увазі так звані мадрепористі (кам'янисті) корали - найбільшу групу рифових поліпів. Їх налічується близько ………Рисунок1.1- Корали           

 2500 видів. Як і всі корали, мадрепористі належать до типу кишковопорожнинних - одного з найпростіших серед багатоклітинних.

Він включає досить багато різноманітних, часом химерних, форм організмів, у яких загальна схема  будови однакова: мішок із двох шарів  живої тканини, вхідний отвір  якого забезпечено більшою або  меншою кількістю 

 

 

щупалець. Незважаючи на настільки простий устрій, багато кишковопорожнинних мають досить ефективні органи чуттів і здатні до активного плавання, але тільки не мадрепористі корали. Вони рухливі тільки на самому ранньому етапі своєї біографії - на стадії мікроскопічної личинки, єдиним завданням якої є пошук відповідного місця для прикріплення. Ним може виявитися і камінь, і підводна скеля, і корпус затонЗмн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

9

ДП 12. 5. 05160203. 001. 476. ПЗ

улого корабля, і мертві ділянки  вже існуючих коралових заростей.

Прикріпившись, личинка перетворюється на маленького поліпа, підошва якого тут же починає формувати скелетну пластину з вуглекислого кальцію. Товщина пластини постійно зростає, вгору від неї починають підніматися скелетні перегородки, які поділяють тіло поліпа на кілька радіальних секторів. У результаті зрілий організм виглядає як тонка плівочка живої тканини, натягнута на потужний вапняний скелет. Серед мадрепористих коралів є і любителі самотнього життя, але переважна більшість їх колоніальні - вони селяться разом, зливаються воєдино, утворюючи ті химерні форми, які і викликають наше захоплення. В одних видів вони кулясті, в інших - нагадують кущі, у третіх - виглядають як плоскі плити, у четвертих - це складчасті поверхні складної форми, що нагадують деякі наземні гриби, або абстрактні скульптури. Є види, колонії яких схожі на качан цвітної капусти або людський мозок, розділений Рисунок 1.2- Види коралів             звивистими борознами довгими

Якщо придивитися до такої  борозни, то можна помітити, що по її центру проходить суцільна щілина - це лінія, де злилися воєдино роти окремих поліпів, уздовж якої рядами сидять щупальця.

У мозговиків (так називають  ці корали) процес об'єднання захопив  не

тільки скелети, але і  самі тіла поліпів. Виділити всередині такої колонії окремих особин неможливо - вона вся представляє єдиний організм.

Саме колоніальним видам мадрепористих  коралів ми і зобов'язані існуванням коралових рифів. Здається неймовірним, що крихітні (зазвичай 1-5 міліметрів у  діаметрі) грудочки живого слизу можуть створювати такі масштабні, геологічного розміру структури. Так, довжина  Великого Бар'єрного рифа, що простягнувся вздовж східного берега Австралії, складає близько 1600 миль (майже 3000 кілометрів), а загальна площа коралових рифів у Світовому океані досягає 27 мільйонів квадратних кілометрів. У створенні цих велетенських утворень зазвичай беруть участь різні види коралів, а також представники інших типів сидячих безхребетних

 (перш за все мохЗмн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

11

ДП 12. 5. 05160203. 001. 476. ПЗ

овики) і навіть особливі вапняні водорості

      Рисунок 1.3- Великий барʼєрний риф          . Але основу рифу завжди складають саме мадрепористі корали - при їх відсутністі ніякі інші морські організми не утворюють великих рифів.

З давніх пір натуралісти  розрізняли три основних типи рифів: берегові, бар'єрні і атоли. Береговий  риф розташовується безпосередньо біля берега, одним краєм примикаючи до нього. Бар'єрний теж тягнеться уздовж берегової лінії, але між ним і берегом залишається досить глибока протока. Найзагадковішим виглядає атол - посеред океану, часто далеко від будь-яких берегів височіє риф майже правильної кільцеподібної форми з мілководною

 лагуною всередині.  Часто гребінь такого рифу піднімається над поверхнею

моря, утворюючи низький  і вузький острів-кільце з мізерною рослинністю. НадводнЗмн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

12

ДП 12. 5. 05160203. 001. 476. ПЗ

а його частина складається  з коралового піску - дрібних уламків скелетів коралів, а сама верхня частина острова покрита тонким шаром грунту.

Загадку вини  кнення різних типів коралових рифів вирішив не хто інший, як Чарльз Дарвін. Він звернув увагу на те, що корали можуть жити лише в самому верхньому шарі океану - види, здатні до масового рифоутворення, рідко зустрічаються глибше 50 метрів. Улюблені ж їх глибини……….Рисунок1.4- Риф у вигляді кола

- від 30-40 метрів до приповерхневого  шару.

Дарвін міркував так. Припустимо, з океанського дна піднявся вулканічний  острів-гора, вершина якого трохи підноситься над водою. Її підводні схили до відомої глибини одразу ж будуть заселені всюдисущими личинками коралів. Розростаючись, вони утворюють типовий береговий риф, безпосередньо з'єднаний з островом. Але що буде, якщо дно в цьому місці буде опускатися або почне підніматися рівень моря? Корали будуть змушені надбудовувати свої колонії вгору. Тим часом нижня частина рифа, опинившись на занадто велику глибину, буде поступово відмирати. У невигідному становищі опиниться і внутрішня, що примикає до берега : адже їжу мешканцям рифу приносить океан і внутрішнім ділянках дістаються лише залишки зі столу зовнішніх. До того ж зовнішня сторона рифу розбиває

прибійну хвилю, що погіршує постачання внутрішніх ділянок киснем.

Поступово ця частина рифу стає місцем проживання менш вибагливих, але 

і повільніше зростаючих видів  коралів. Зовнішня ж сторона рифу зростає 

стрімко - у сприятливих умовах гіллясті корали можуть давати 20-30 сантиметрів приросту на рік. У міру відставання зростання внутрішньої частини від зовнішньої риф як би відсувається від нової берегової лінії, тим самим перетворюючись з берегового в бар'єрний. Нарешті, якщо опускання дна зайшло так далеко, що колишній острів зовсім зникає під водою, пам'ятником йому залишається атол - кільцевий кораловий риф з мілководною лагуною всередині.

Зрозуміло, що весь цей процес у природі ніхто не спостерігав. Проте, коли вчені отримали можливість пробурити свердловини на атолах, виявилося, що під ними лежать багато сотень метрів коралових вапняків - спресованих скелетів попередніх поколінь коралів. Тільки на глибинах 600-1400 метрів (тобто далеко за межами придатних для коралів глибин) вони змінювалися вулканічними породами. Вік останніх становив 25-50 мільйонів років. І весь цей час над ними безперервно зростали все нові й нові верстви коралів.

Така довговічність рифів  здається дивною. Справа в тому, що корали надзвичайно вимогливі не тільки до глибини. Більшість ріфоутворюючих видів не живуть там, де температура води хоча б іноді опускається нижче 20°С. Правда, корали Аравійського і Червоного морів пристосувалися переживати короткочасні зниження температури до 16° С, але нижче за цю позначку гинуть і вони. Відоме лише одне виключення - холодноводний корал лофохелія, який утворює великі рифи на шельфі Норвегії, причому на граничній для коралів глибині - майже 200 метрів. Але лофохелія ніколи не зустрічається в теплих морях. Однак і підйоми температури понад 29°С корали переносять погано - вони хворіють і, якщо перегрів виявляється занадто довгим або регулярним, гинуть.

Настільки ж чутливі корали по відношенню до солоності води: найбільше  їм підходить нормальна океанічна солоність - близько 3,5%. Перевищення цієї

величини поліпи ще можуть витримати (червономорскі види постійно живуть у

воді солоністю 3,8-4%), але  будь-яке, навіть саме короткочасне опрісненЗмн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

14

ДП 12. 5. 05160203. 001. 476. ПЗ

ня 

тягне за собою їх негайну  загибель. Деякі особливі види, що мешкають на гранично мали Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

13

ДП 12. 5. 05160203. 001. 476. ПЗ

 х глибинах, під час найглибших відливів ненадовго виявляються над поверхнею води. Вони пристосувалися переносити цю екстремальну ситуацію: в одних видів поліпи можуть глибоко втягуватися всередину масивних колоній, у інших сама колонія має форму чаші, всередині якої вода залишається і під час відливу. Але якщо в цей час над рифом йде дощ, то він вбиває і цих спартанців. Непереносимість опреснення - одна з причин того, що коралові рифи ніколи не виникають поблизу гирла великої річки. Інша полягає в тому, що види-рифоутворювачі можуть жити тільки в чистій воді. Види, які успішно живуть у замулених водах, утворюють лише окремі колонії, і не зливаються в риф.

З урахуванням усього сказаного можна тільки дивуватися, як настільки примхливим створінням вдалося взагалі дожити до нашого часу. Однак кораловий риф - не просто безліч поліпів і їх вапняних будівель, це найскладніша біологічна система, здатна до саморегуляції та відновлення.

На здоровому рифі коралові поліпи найчастіше пофарбовані в  зелений або зеленувато-жовтий колір. Цього забарвлення їм додають  одноклітинні водорості зооксантели що, у великих кількостях живуть        Рисунок 1.5- Зеленувато-жовті корали

прямо всереди тканин прозорого поліпа. Вони виконують роль свого роду «молочної худоби», продукуючи в надлишку цукор й інші органічні речовини, які поглинаються клітинами поліпа. Деякі корали (альціонієві) настільки покладаються на своїх квартирантів, що взагалі розучилися харчуватися самостійно - не реагують на звичну для поліпів їжу (мікроскопічних планктонних тварин), а при тривалому перебуванні в темряві, де неможливий

 

фотосинтез, гинуть. Однак  для більшості рифоутворюючих видів  їжа, що надходить від зооксантел, - лише підживлення. Набагато важливіше для них те, що водорості в достатку виробляють кисень і поглинають продукти азотистого обміну. Причому те й інше відбувається прямо по всьому тілу поліпа, позбавляючи його від усіляких турбот про органи дихання, виділення і транспорту речовин. Більшість мадрепористих коралів можуть жити і без зооксантел, але тільки у вигляді окремих колоній, без утворення рифів, в яких безліч поліпів миттєво поглинула б весь кисень і отруїла б себе продуктами власного метаболізму.

Багатьом коралам для повноцінного життя потрібне світло, щоб симбіотичні водорості могли виробляти цукор і ліпіди. Тим не менш, на мілководді рівень освітленості часто вище, ніж потрібно коралам, і, як це не парадоксально, життєво необхідні сонячні промені можуть стати згубними і для водоростей, і для їх господарів. Нові дослідження вчених з Університету Саутгемптона (Великобританія) дозволили                  Рисунок1.6- Фіолетові корали

 виявити у коралів механізм захисту від шкідливого впливу надлишку сонячних променів. Виявляється, коралові рифи використовують рожеві та фіолетові відтінки в якості своєрідного сонцезахисного крему.

Крім температури і світла стрес є основним фактором, що приводить до

знебарвлення коралів - втрати симбіотичних водоростей, що представляють 

загрозу для виживання  коралових рифів. Команда дослідників привела експериментальні доЗмн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

16

ДП 12. 5. 05160203. 001. 476. ПЗ

кази того, що рожеві і  фіолетові хромопротеїни можуть виступати в якості сонцезахисних  засобів для симбіотичних водоростей шляхом видалення частини світлового потоку.

Доктор Віденманн, старший викладач біологічної океанографії і глава лабораторії Cor Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

15

ДП 12. 5. 05160203. 001. 476. ПЗ

 al Reef університету, який очолював дослідження, говорить: "Красиві рожеві та фіолетові відтінки коралів часто викликані хромопротеїнами; це пігменти, які біохімічно пов'язані із зеленим флуоресцентним білком (GFP), який є у медуз Aequorea Victoria , але в даному випадку він покликаний поглинати значну кількість світла, а не виробляти повторне його випромінювання ».

Було висунуто припущення, що GFP-подібні білки вносять свій внесок у захист коралів і їх симбіонтів від надлишку сонячних променів. Ця гіпотеза була спірною, оскільки функція цих пігментів залишалася неясною. Дослідження ж показало, що вони дійсно здатні виконувати цю функцію.

Дослідники також запропонували  для пояснення загадкового явища, що деякі корали накопичують виключно високу кількість хромопротеїнів в зростаючих областях і в області загоєння ран.

Доктор Віденманн пояснює: «Ці райони коралів практично не містять симбіотичних водоростей, велика частина світла відбивається від білого скелета і нові частини коралових становлять потенційну небезпеку для клітин водоростей, які повинні колонізувати ці області. Таким чином, здається, що корали використовують хитрий трюк, щоб допомогти симбіонтам. При високій інтенсивності світла підключаються гени, які відповідають за виробництво сонячних фільтрів - хромопротеїнів ».