Le sclerattinie o madrepore (Scleractinia ) sono un ordine di antozoi della sottoclasse Hexacorallia, note anche come coralli duri, per la presenza di uno scheletro duro di carbonato di calcio, e come coralli costruttori, per la loro capacità di dare origine a grandi biocostruzioni marine come le barriere coralline.
Molte specie appartenenti a questo gruppo sono organismi biocostruttori; a questo gruppo appartengono i coralli che, nelle regioni tropicali, danno origine alle barriere coralline, ambienti marini costieri estremamente ricchi di biodiversità.
Molte specie di madrepore prendono il nome di coralli ermatipici poiché provvisti nei propri tessuti di microalghe dinoflagellate endosimbionti, le zooxantelle; al contrario, le specie di madrepore che non ospitano zooxantelle endosimbionti prendono il nome di coralli aermatipici.
I coralli biocostruttori tropicali sono ermatipici, e la presenza di zooxantelle è fondamentale per la biocostruzione della barriera corallina. Nel Mediterraneo la maggior parte delle specie è aermatipica e non dà luogo a biocostruzioni; l'unica madrepora ermatipica biocostruttrice presente nel Mediterraneo è Cladocora caespitosa.
Descrizione Le madrepore sono esacoralli solitari o coloniali provvisti di robusto esoscheletro di carbonato di calcio aragonitico.
Gran parte delle madrepore sono forme coloniali costituite da un elevato numero di individui (i polipi), esistono però anche forme solitarie formate da singoli polipi (ad esempio la madrepora gialla mediterranea, Leptopsammia pruvoti).
Scheletro dei coralli
Corallite
I polipi delle madrepore alloggiano nel corallite, un calice di carbonato di calcio provvisto di setti radiali, in numero variabile.La simmetria del corallite è radiale e i setti compaiono per settori di 60° a cicli di 6; i setti sono prevalenti rispetto agli elementi trasversali. Il corallite è ornato di ulteriori elementi scheletrici utili all'identificazione delle specie come la columella centrale e i pali davanti ai setti. Nelle specie coloniali, i coralliti sono uniti tra loro da una massa calcarea comune denominata cenosteo.
Nelle forme coloniali, i coralliti si fondono a formare strutture di forma diversa: massicce, ramificate, laminari, sferiche, monticolari, colonnari, foliacee, incrostanti o a placche. Quando i coralliti non sono a stretto contatto fra loro, la colonia è detta plocoide, mentre quando sono posti a diretto contatto, è detta cerioide. Quando la sua conformazione è allungata, a forma di tubo, la colonia è detta faceloide. Talora i coralliti sono disposti, in serie più o meno allungate, in avvallamenti della superficie della colonia; in tali casi la colonia è detta meandroide, mentre se i coralliti formano protuberanze (monticule), è detta idnoforoide.
Le forme solitarie esclusive delle Scleractinia sono la flabellata e la cuneiforme; si tratta spesso di forme gregarie, che possono dare luogo a banchi organogeni.
Forme di crescita dei coralli
I coralli hanno morfologie e forme di crescita che variano secondo l'ambiente nel quale crescono (la forma dei coralli dipende soprattutto dall'esposizione alle onde, quindi dall'idrodinamismo, e dall'intensità della luce), la loro collocazione geografica e i collegamenti genetici tra i componenti delle popolazioni.
Il modo in cui i coralli crescono e la forma complessiva che ne risulta sono stati oggetto di numerosi studi e vengono comunemente utilizzati allo scopo di descrivere le caratteristiche di un corallo. Pur rappresentando un parametro soggetto a numerose influenze che possono alterare l'aspetto finale di una colonia, la descrizione della forma di crescita costituisce comunque un utile strumento allo scopo di identificare un corallo.
Le madrepore possono avere forme e dimensioni variabili, spesso esistono differenze notevoli anche tra colonie appartenenti alla stessa specie. Forsman e colleghi (2009), studiando le caratteristiche genetiche di alcuni coralli, hanno confermato il valore di molti raggruppamenti di specie basati su criteri morfologici ma allo stesso tempo hanno dimostrato che in alcuni gruppi l'apparenza potrebbe rilevarsi ingannevole: alcuni coralli infatti risultavano geneticamente indistinguibili nonostante la differenza in forma e dimensioni mentre altri, apparentemente simili, mostravano una profonda diversità genetica.
Pur essendo i coralli "programmati" per crescere in un determinato modo, vari fattori ambientali come l'idrodinamismo, la profondità, la qualità e la quantità dell'energia luminosa, la temperatura e altri ancora possono incidere notevolmente sulla forma della colonia. I numerosi fattori elencati rendono difficile l'individuazione di schemi atti a definire la morfologia delle colonie coralline.
Considerando ad esempio il fattore idrodinamismo, quindi la forza e l'intensità del moto ondoso, tendenzialmente i coralli che crescono in acque poco profonde e ad alto regime idrodinamico (moto ondoso forte e intenso) hanno una forma massiccia e massiva particolarmente resistente al moto ondoso, mentre i coralli a forma ramificata e sottile, più fragili e meno resistenti all'impatto delle onde, sono più frequenti acque e calme e più profonde. Questo in realtà accade, ma è anche vero che non è infrequente trovare coralli ramificati in acque basse. Questi si spezzeranno facilmente in presenza di regimi idrodinamici piuttosto turbolenti, ma i vari frammenti avranno poi la possibilità di crescere nuovamente e dare origine ad una nuova colonia.
In alcune famiglie, come ad esempio la famiglia Merulinidae, un'altra importante caratteristica in grado di influenzare la forma della futura colonia è legata al meccanismo di riproduzione asessuata. Il modo in cui i polipi si divideranno e cresceranno contribuirà a determinare la forma della colonia adulta.
Dal momento che diverse madrepore crescono secondo forme ben determinate queste possono essere utilizzate come primo approccio nell'identificazione di un corallo.
Morfologia ramificata
Sono definiti ramificati quei coralli che presentano un ramo principale con diverse ramificazioni secondarie. La morfologia ramificata è comune nei coralli appartenenti ai generi Acropora, Seriatopora, Pocillopora, Stylophora.
Morfologia cespugliosa Nei coralli cespugliosi le ramificazioni diventano più folte. I coralli del genere Seriatopora presentano colonie di aspetto cespuglioso. Morfologia digitata I coralli digitati sono costituiti da ramificazioni corte non interconnesse e prive di rami secondari. Esse ricordano le dita di una mano rivolte verso l'alto. Acropora humilis e Acropora digitifera sono due coralli che presentano la caratteristica forma digitata.
Morfologia massiva I coralli massivi hanno forme regolari, emisferiche o sferiche, simili a dei massi con dimensioni analoghe in tutte le direzioni. Vengono definiti anche a cupola. Non devono avere necessariamente grandi dimensioni, queste possono variare da quelle di un uovo a enormi blocchi anche di diversi metri.
Esistono poi forme sub-massive, con ramificazioni corte e spesse a forma di pomi, colonne o cunei che sporgono da una base incrostante. Morfologia piatta o a tavola I coralli a tavola sono strutture piatte simili a tavole con ramificazioni fuse insieme. Nella maggior parte delle specie i rami sono molto brevi e ben visibili sulla parte superiore della colonia. Le forme piatte di solito si trovano più in profondità. Questo tipo di morfologia di crescita consente loro di catturare più luce. Diverse specie di coralli del genere Acropora presentano questo tipo di morfologia.
Morfologia laminare o fogliacea
I coralli fogliacei hanno ampie porzioni piatte che si elevano dal substrato in forma di lamine verticali o orizzontali. Queste lastre possono formare vasi, avvolgersi a spirale o disporsi in più strati. Diverse specie di coralli del genere Montipora presentano la morfologia fogliacea laminare. Morfologia a fungo I coralli con morfologia a fungo somigliano ai cappelli dei funghi. Possono essere attaccati al substrato o liberi. Le forme solitarie crescono come individui singoli. Ogni individuo è costituito da un singolo polipo che può avere anche più bocche. I coralli della famiglia Fungiidae presentano una caratteristica morfologia a fungo.
Ecologia I coralli costruttori ricoprono un ruolo ecologico fondamentale negli ecosistemi marini in cui sono presenti, sia per la loro capacità di biocostruire, quindi di dare l'origine strutturale agli ecosistemi di barriera corallina, offrendo ambiente e riparo a una moltitudine di altri organismi marini favorendo la biodiversità dell'ambiente circostante, sia per la grande varietà di interazioni biologiche che instaurano con altri organismi marini.
Organismi biocostruttori: le barriere coralline
I coralli coloniali, grazie alla loro capacità di depositare carbonato di calcio, sono spesso importanti organismi biocostruttori, e danno spesso luogo a notevoli biocostruzioni diffuse a tutte le latitudini e in un ampio intervallo di profondità.
Le biocostruzioni coralline più sviluppate e meglio conosciute sono le barriere coralline, ambienti carbonatici che si sviluppano nelle regioni tropicali in acque costiere a basse profondità, in zone ben illuminate dal sole.
Le biocostruzioni coralline, formando barriere in grado di resistere ad onde e correnti, permettono lo sviluppo di ambienti di piattaforma carbonatica, come ad esempio gli atolli.
La straordinaria capacità dei coralli costruttori ermatipici di depositare grandi quantità di carbonato di calcio è dovuta in gran parte alla presenza di piccole microalghe unicellulari, dette zooxantelle, appartenenti ai dinoflagellati, che vivono in endosimbiosi dentro i tessuti vivi dei polipi dei coralli. Le microalghe endosimbionti più note sono quelle del genere Symbiodinium. Poiché i coralli sono predatori, il significato delle zooxantelle endosimbionti non è direttamente nutritivo ma lo è indirettamente in quanto esse forniscono con le loro secrezioni sostanze utili al metabolismo dell’animale, producendo ossigeno ed eliminando i metaboliti del corallo; è stato osservato che le zooxantelle contribuiscono a oltre il 90% del fabbisogno energetico dei coralli che le ospitano. Quindi la presenza delle zooxantelle è fondamentale per i coralli: si tratta di una simbiosi obbligata; senza le microalghe, i coralli che costruiscono le barriere coralline non potrebbero sopravvivere a lungo, e di conseguenza non esisterebbero le barriere coralline.
È stato dimostrato che le zooxantelle che vivono in endosimbiosi con i coralli costruttori sono essenziali per la fissazione del carbonato di calcio, materiale che costituisce l'esoscheletro dei coralli: infatti le microalghe aiutano i processi di calcificazione dello scheletro del corallo. I coralli aermatipici, cioè quei coralli che non sono provvisti di zooxantelle simbionti, non riescono da soli a fissare quantità di carbonato di calcio tali da formare barriere coralline: l’endosimbiosi con le microalghe è pertanto fondamentale per l’edificazione delle barriere coralline: senza le zooxantelle che vivono nei tessuti dei coralli quindi le barriere coralline non esisterebbero.
Essendo le zooxantelle organismi autotrofi che necessitano di abbondante luce solare per effettuare la fotosintesi, ed essendo la loro presenza fondamentale per l’edificazione della barriera corallina, i coralli tropicali richiedono rigide condizioni di profondità, di luminosità, di trasparenza dell’acqua e di temperatura per poter formare le barriere coralline. I coralli non ermatipici (cioè sprovvisti di zooxantelle) sono infatti diffusi anche in mari non tropicali ed a profondità considerevoli, però non sono capaci di formare delle costruzioni paragonabili alle barriere coralline tropicali.