珊瑚礁孕育了不计其数的生命,和地球上的所有生命一样,它们的存活、生长以及繁殖都依赖着能量供养。地球上的生命因其获取能量的方式不同而被划分为两大类:自养生物和异养生物。
自养生物是最基础的能量生产者,它们可以利用阳光,通过光合作用把光能转化为充满能量的碳水化合物。它们组成了食物链的源头,是其他生命获取能量的来源。在海洋里,光合细菌和蓝菌就是典型的最低等的自养生物,它们的数量极为庞大。异养生物指的是通过摄食或吸收养分来或得能量的生命体。
自养生物通常被认为只需要阳光便可以存活,其实这是个误区。比如陆地上种植的农作物,如果缺少了泥土和肥料就会死掉。它们除了需要阳光和水还需要其他物质才能生存。如果你有购买肥料的经验,会发现肥料的包装上会对氮、磷的含量有说明,而这两大元素同样是异养生物所需要的。自养生物和异养生物的最大区别并不是一个只需要阳光而另一个需要摄食,而是自养生物可以利用阳光来制造出可以用以自身需要的碳水化合物。
营养物这个词通常被人们误读。总的来说,营养物指的是可以维持生命的有机物和无机物。这包括了大量的化合物,它们在生物体内形成脂肪、氨基酸和碳水化合物。它们的含量多少直接影响了生物的成长以及繁殖能力。碳、氮、磷是饲养珊瑚最重要的营养物。
可进行光合作用的生物,通常对氮和磷两种元素的获取是有限的,光合作用可以提供无限的含碳源的物质。
珊瑚礁的水域通常被认为是营养匮乏的,因为这里的海水相当洁净。因此,珊瑚礁的海域被误认为是一个低营养物质的“沙漠”,现实并非如此。 如同热带雨林一样,珊瑚礁拥有地球上种类最多样化、数量最丰富的生命群体。如此之多的生命难道不依靠营养物?通过检测,我们知道珊瑚礁海域的海水中有机物和无机物(氮、碳、磷)含量极低。低营养其实证实了珊瑚礁对营养物质的吸收非常高效。
在靠近陆地的海岸,海水中富含较高的有机物,这些物质来自陆地,通过雨水的冲刷和河流带到海中。这些营养物质随着潮流直接进入珊瑚礁,或者以生命的形式(浮游生物)被带入珊瑚礁。因此,珊瑚礁不仅是一个超级初级能量生产体,也是一个超级营养物质消耗体。大量的营养物质在这里被循环利用。
营养物质通过多种渠道进入珊瑚礁的水域。其中,一部分来自陆地,河流和雨水可以将无机物和有机物冲刷到海洋中;另一部分则来自海洋深处的寒流,这种寒流充满了营养物质,因为所有死去的有机物都会最终落入海底,而这里没有光线,所以没有可以摄取这些营养物质的植物存在。洋流、潮汐、暴风以及海浪带着浮游生物和营养物质从各个地方来到珊瑚礁,供这里的生物汲取养分。
珊瑚礁生物的排泄物也为其他分解生物提供了重要的营养来源。这些废物利用被称作腐化食物链。这些分解生物主要以菌类为主,它们可以将这些废物降解。这些菌类主要存在于海泥中。它们将这些有机物分解并通过浮游植物与海藻的吸收重新进入食物链中。
珊瑚礁孕育了大量的生物,它们不断地利用海
为了在这种高竞争的环境中更好地生存,不同的生命状态结合到了一起。动物与植物的共生体可以有效地利用这里有限的能量。这种动植物共生形式存在于非常多的生物种族中,从最为低等的海绵动物,到腔肠动物(珊瑚与海葵)、软体动物(贝类与海蛞蝓),它们组成了珊瑚礁独特的生命体系。但这些生物并不是自养生物。无论它们体内的共生藻类可以多么有效地转化光能,为宿主提供碳源营养物,这些生物依然需要通过觅食来维持正常的生存、生长与繁殖。
珊瑚礁孕育了大量的生物,它们不断地利用海
一些较为高等、可以活动的无脊椎动物会像鱼类一样捕食自己喜欢的食物。其他低等生物则成为食腐动物,以死去沉落在海底的动植物为食。珊瑚则以浮游生物为食物。
一些动物和所有的藻类一样,可以直接吸收海水中溶解的有机物与无机物等营养物质。但珊瑚礁的海水中的营养物质含量极低,这些营养物成为这些生命生长的限制因素。
因珊瑚礁的庞大生命数量,食物成为了生命之间极力竞争获得的资源。海水中的营养物质大多以浮游生物的形式存在,这些浮游生物被珊瑚礁生物大量的食用。
浮游植物,是一群单细胞的藻类,漂浮于水体中。它们的数量极为庞大,可以直接吸收无机物和有机物等营养成分。当条件适宜时,尤其是一些近岸的海湾,营养物质丰富,这些藻类可以迅速繁殖,海水的能见度会下降而使海水变得浑浊,呈现出绿色、红色、褐色。
一些珊瑚礁的动物可以直接捕食浮游植物,如软珊瑚、海绵、贝类、管虫类等。
最小型的浮游动物则以浮游藻类和菌类为食。浮游动物种类繁多,大小不一。一些纯粹的浮游动物品种终生为浮游状态,但它们并不存在于珊瑚礁附近的海域。浮游动物的体形比浮游藻类要大,它们成为了海洋生物最重要的食物来源。鱼类和珊瑚都以它们为食,尤其是硬骨珊瑚,它们大量捕食浮游动物来获取自己所需的能量。
几乎所有的珊瑚礁生物在其生命初期都需要以浮游生物为食,而这些生物在它们生命的某一阶段也都是以浮游生物形式所存在的。
海水中大量的浮游动植物是珊瑚礁生物重要的
珊瑚群会定期地产生有性繁殖,数以万亿的珊瑚同时进行排卵授精,景象十分壮观。它们的卵会随着洋流在海中传播,这期间则成为浮游动物和鱼类所捕食的对象。热带海洋中一些贝类、甲壳类和鱼类的产卵都会以浮游形式存在,它们的幼体在出生的第一阶段均为浮游期,此时它们是“正经”的浮游动物,捕食其他小型浮游动物或藻类,同时也成为其他动物的捕猎对象。它们只有极少数可以存活下来,或随洋流漂流到不同的海域,或依然定居在它们的出生地。
一些浮游动物在每天的不同时间,活动区域也完全不同,它们形成了垂直迁徙的行为习惯。例如枝角类和糠虾类的生物,白天会躲藏在海底深处,到了夜晚便会游动到水的上层。这时,各种珊瑚的珊瑚虫从白天完全收缩的状态释放出来,一场饕餮盛宴正等待着它们。其他一些小型生物,如等脚目等甲壳类动物,则不会进行垂直迁徙,它们始终在珊瑚礁附近生活,也成为珊瑚的食物之一。
珊瑚有性繁殖
珊瑚礁的食物来源,大多数来自大海的馈赠。细菌、废物、浮游植物、浮游动物、底层动物、黏液以及溶解的有机物和无机物,这些是珊瑚在自然界中的食谱。
浮游动物糠虾
浮游动物枝角类
在人工环境下,我们能够提供的条件极大地受限于我们珊瑚缸的容量与质量。许多海水爱好者的珊瑚缸都存在着高营养盐的问题,硝酸盐和磷酸盐的指标持续较高。因此,很多人以减少喂食或者减少饲养鱼类来控制水质。
一个封闭的水环境是与大海这种近似无量的水体难以比较的。巨大的水体可以不断稀释、冲洗掉那些有限的营养成分,同时多样化的生物体系高效地分解并吸收这些营养物质,二者的平衡保持了珊瑚礁水域独有的低营养的洁净水质。
当我们检测出缸内的营养物含量较高时,珊瑚缸内的表象会显出端倪,如一些我们讨厌的生物会滋生出来。大量的低等藻类与蓝菌类暴发是经常遇到的情形。这些低等生物能够快速吸收水中的无机物和有机物,并且快速繁殖生长。
要知道,少量的低等藻类和高等藻类是珊瑚礁体系不可或缺的。但当环境对它们有利时,这些藻类的繁衍会产生恶劣的影响。它们会在礁石上蔓延并包裹一切生物。而同样具有吸收营养物质能力的生物,如礁石上的钙藻和珊瑚,以及其他不能移动的生物,也会被藻类覆盖造成窒息而死。一些珊瑚会被丝藻缠住,被缠住的部分便会逐渐死去,只剩下一片白骨。
所有的这些生物不仅仅是为了去除水中的营养物质,保持水质洁净,它们也是珊瑚礁与珊瑚生态缸内组成完整食物链的份子。
许多微量元素在水族箱中是稀缺的,不单是因为水体的限制和自身生态体系的相对薄弱,而是难以置信的生物负荷。举一个例子,一个真正自然的生物负荷相当于一个标准的泳池内饲养一个5厘米大小的珊瑚。这样也是要比真正海洋内的生物负荷要高出很多。
因此,在一个非自然的营养物质高浓度的密闭环境,需要一整套有效地去除营养物质的设备,这其中包含了我们熟知的过滤器、臭氧机以及蛋白质分离器。
我们也寄希望于这些机器来减少或者避免我们亲自换水。这些高科技设备可以不断地将水中的细菌、废物、黏液以及浮游生物排出系统之外,限制我们缸中生态体系自我吸收营养物质而再循环产生食物,进而使得我们鱼缸内的食物链断裂。如果不利用这些机器过滤,珊瑚缸内便会堆积过多的废物,营养物质也会长期停留在一个难以维持的高水平。一个保持生物状态最好的珊瑚缸,水中的硝酸盐和磷酸盐的含量依然高于自然环境的珊瑚礁。
在人工环境下,水中的浮游藻类和浮游动物都面临着立即被消灭的状态。在缸内,它们会被快速地捕食,并得不到繁殖的机会,同时会被过滤设备吸走并杀死。当浮游生物被过滤设备不断排出,缸内以浮游生物为食的软体动物和珊瑚便得不到食物,活石上和底沙中的一些微生物同样也缺乏食物。
伸出珊瑚虫触角的小水螅体硬骨珊瑚
同样通过光合作用得到能量的砗磲贝
由于水中缺少浮游生物,一些滤食性的生物就很难在人工环境下生存,例如火焰贝、五爪贝、一些珊瑚品种以及海绵等生物都被认为是“插花生物”。如果我们提供不了适合这些生物的环境以及足够的食物,请放弃购买这些生命,抵制这些物种的捕捞与贩卖。
在这样的人工环境下,具有共生藻类的珊瑚同样忍饥挨饿。最明显的就是在大海中时常发生的有性繁殖在水族箱中很少见到。也许是珊瑚本身没有达到性成熟的阶段,或者是因为一些自然因素没有达标,如没有月光、温度变化等,但最根本的是没有足够的可供摄取的营养成分,尤其氮类的营养物质是珊瑚发展生殖细胞的关键所在。它们的共生藻类仅仅提供可以维持珊瑚日常新陈代谢的能量。
国外的科学家曾经计算过提供给珊瑚如海中珊瑚礁一样的食物量,大概是每天每加仑的海水添加250~350毫升液体食物。如果要提供这么多的食物而不会使水质变坏,我们需要每天100%的换水2~3次。
我们对珊瑚如何摄食还知之甚少。它们的摄食方式分为两大类:大多数滤食动物会吃掉水流中经过自己的浮游生物或者食物残渣,是否能吃取决于食物的大小;另外一些动物则比较挑剔,它们以化学信号来判定食物是否可吃。后者在我们的缸中大多难以存活。
觅食中的大水螅体硬骨珊瑚
(1)购买一个可以捕捞浮游生物的网,去海中捕捞浮游生物。
(2)自己尝试饲育浮游生物,如浮游藻类、丰年虾的无节幼虫和糠虾等。这些人工饲养的生物可以安全食用,也可以喂食它们特定的营养成分,如维生素、微量元素和药物等。
(3)我们使用的活沙是另一个能够提供食物的来源。活沙底床是一些生物的天然繁殖场,如一些蠕虫、甲壳类动物以及藻类,它们繁殖后的受精卵和幼体便成为鱼和珊瑚的天然饵料。
(4)活沙和活石也包含了很多分解生物,这里是以有机物和无机物为食的生物的住所。
(5)在底缸或者其他地方串联活沙缸或者活石缸,这些小的封闭空间可以成为一些小动物的庇护所,它们可以在这里繁衍而不怕被捕食者吃掉。它们繁育的部分后代会随着水流回到主缸内,成为缸内生物的活饵料。
(6)更频繁地投喂正确的人工饲料。现在,过滤设施的发展十分快速,蛋白质分离器的效率越来越高,使得过量喂食不再成为问题。用人工饲料喂养鱼类等口器较大的生物完全没有问题。很多珊瑚,尤其是小水螅体鹿角珊瑚,对这些食物接受度很差,很容易会腐败变质而影响水质。蛋白分离器的使用,应该是间歇性的,在喂食珊瑚的过程中需要将其关闭。
我始终认为最佳的去除营养物质的方式是换水。去除营养盐的同时可以补充微量元素,防止水质变酸,同时,可以补充被消耗的微量元素。