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INTRODUCTION - 2 / EINLEITUNG
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Megacities + reefs of corals
If giant „extraterrestrials“ were to make a soft landing on skyscrapers in our megacities and observe ant-like humans in the streets, they would hardly think that those same tiny beings are the founders of these megacities, where millions of people live at close space.

In the same way, we – humans – thought for a long time that corals were flowers. We didn't realize that tiny polyps (mostly smaller than 1 mm) were the actual builders of the coral reefs, which are comparable to our megacities. Within these, there is the world's biggest accumulation of animals, competing in number of species only with the tropical rainforests.

Moreover the oceans can't do without them as they are responsible for their livelihood by serving as nurseries for at least 25% of all kinds of fishes even though coral reefs cover only 0.1% of the seabed. (https://www.noaa.gov/education/resource-collections/marine-life/coral-reef-ecosystems)

Nonetheless the „extraterrestrials“ might discover the reefs (just like us: part 1 of the BBC series: „Our planet from outer space“), because they stand out as a bright „Circle. This is, because in this vicinty of the short, the reef inhabitants thrive, while on the lightlv colored sandy beach itself you cannot „build“ reef structures.

Megacities + Korallenriffe
Falls hünenhafte "Außerirdische" in unseren "Megacities" auf "Wolkenkratzern" landen würden, und in den Straßenschluchten Menschen in "Ameisengröße" sähen, kämen sie wohl kaum auf die Idee, in diesen winzigen Wesen sofort die Erbauer von Superstädten zu sehen, in denen viele Millionen Menschen auf engstem Raum leben.

Ebenso hielten wir Menschen Korallen lange Zeit für Blumen und erkannten nicht, dass winzige Polypen (meist kleiner als 1 mm) die Erbauer sämtlicher Korallenriffe sind, die sich durchaus mit unseren Megacities vergleichen lassen. - Denn in ihnen gibt es die weltweit größte Tierdichte, deren
Artenreichtum nur noch mit dem der tropischen Regenwälder konkurriert.

Darüber hinaus sind sie offenbar für die Fruchtbarkeit der Meere unverzichtbar, indem sie mindestens 25% aller Fischarten wenigstens zeitweise als „Kinderstube" dienen, obwohl Korallenriffe nur 0,1 % des Meeresbodens bedecken.

Trotzdem könnten auch "Außerirdische" die Riffe entdecken (wie auch wir: in Teil 1 der BBC-Serie "Unser Planet aus dem All") weil sie ein heller "Ring" umgibt. - Denn in diesem Umkreis können "Riffbewohner" relativ ungefährdet sämtliche Algen abfressen (bis hin zum hellen Sand, auf dem sich bekanntlich "schlecht bauen" lässt).

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Search for a plot of land
Before starting building construction, human beings as well as corals have to find a suitable piece of land. In contrast to most human architects, the corals have to choose (and „collect“) at the same time their later subtenants. Right from the beginning they pay their „rent“ in kind of photosynthetically produced sugar. - They are the source for 90% of the energy consumed by corals. For that reason only 10% of the energy comes from its own feeding.

Thus, the needs of the „tenants“ (such as light for the algae) determine the choice of plot as well as the method of construction. The required but rare combination of „unshakable“ and „lots of light“ in the ocean occurs especially in tidal zones whose dramatic movements coral reefs must be able withstand.

This is interesting for MEGACITIES such as NEW YORK which uses coral reef substitutes for coast protection as a „living breakwater“ by „offering“ metal lattices and perforated concrete balls as solid subsoil (https://www.dec.ny.gov/outdoor/7896.html). For both – search of plots + choice of tenants – the coral has a maximum of 6 weeks, namely right at the beginning of its life: as newly hatched + elongated larvae that are able to swim.

Grundstückssuche

Vor Baubeginn müssen sowohl Mensch als auch Koralle ein geeignetes Grundstück finden. - Anders als die meisten menschlichen "Baumeister" müssen Korallen jedoch auch gleichzeitig schon ihre späteren Untermieter auswählen (und "einsammeln") denn sie bezahlen von Anfang an ihre "Miete" in Form von photosynthetisch produziertem Zucker, von dessen Energie die Koralle zu 90 % lebt (und baut). - Somit bestreitet sie nur 10 % ihres "Lebensunterhalts" durch selbst "Herbeigestrudeltes".

Folglich bestimmen die Bedürfnisse der "Mieter" sowohl Grundstücksauswahl als auch die spätere Bauweise. - Die dazu nötige (aber im Meer anscheinend äußerst seltene) Kombination von "felsenfest" und "hell" gibt es vor allem in Gezeitenzonen, deren Strömungen die späteren Korallenriffe standhalten müssen.

Das ist auch für Megacities wie z.B. New York interessant, die deshalb im Rahmen ihres Küstenschutzes versuchen, Korallen als eine Art "lebende Wellenbrecher" anzusiedeln, indem sie ihnen Metallgitter und durchlöcherte Betonkugeln als feste Untergründe "anbieten" (https://www.dec.ny.gov/outdoor/7896.html). - Für beides (Grundstückssuche + Mieterauswahl) hat die Koralle maximal 6 Wochen Zeit. - Und zwar gleich am Anfang ihres Lebens: als frisch geschlüpfte, längliche (+ schwimmfähige) Planula-Larve.

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The construction technique of the coral
After a suitable plot is found (https://youtu.be/-IkOQr9MjJA) the mirror symmetrical larva changes into a radially symmetrical polyp: a tiny mug-like animal, consisting only of two layers of cells structures, building tiny tentacles at the „edge of the mug“ and fixing itself permanently with its „foot“ on the ground.

After that, the polyp starts to eliminate outwardly under its foot calcium carbonate as building material (analogous to a „living 3D printer* and – if needed – to clone itself (along the longitudinal axis) by partition. The animals are „pushed up“ due to the thickening layer of lime under their sole.

Zur "Bautechnik" der Koralle
Nachdem ein geeigneter Baugrund gefunden wurde (https://youtu.be/-IkOQr9MjJA) verwandelt sich die spiegelsymmetrische Larve in einen radiärsymmetrischen Polypen: Ein winziges becherförmiges Tier, das aus nur zwei Zellschichten besteht, am "Becherrand" winzige Fangärmchen ausbildet, und sich am Boden dauerhaft mit seiner "Fußscheibe" festsetzt.

Danach beginnt der Polyp damit, selbst synthetisiertes Kalziumkarbonat als Baumaterial nach außen d.h. unter seiner Fußscheibe auszuscheiden (analog einem "lebenden 3-D-Drucker"*) und sich selbst bei Bedarf (durch Längsteilung) zu klonen, wobei die Tiere (aufgrund der immer dicker werdenden Kalkschicht unter ihren Fußscheiben) immer weiter nach oben "geschoben" werden.

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*https://corals.cs.tufts.edu/research/index.html They create calcium carbonate skeletons that provide 3D structures for diverse sea life to live in. … corals can 'print' resources for themselves and hundreds of thousands of other species, just like a 3D printer.
https://www.minesnewsroom.com/news/advances-materials-science-computer-science-could-help-save-coral-reefs
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Form Follows Function“ in the coral reef
Coral branches usually follow the direction of light in order to enable the symbiotic algae to work for their „rent.“ The number and thickness of the branches vary according to the previous wave intensitiy: a few thick branches to protect against breakage by strong waves in the reef neat the shore. When the waves are quiet (in the deeper parts of the reef) more filigrane ramifications are possible.

The result: a wasteful multitude of forms, that reminds us of the art nouveau buildings by Gaudï in Barcelona, or the famousHundertwasser“-building in Vienna. - And yet: The principle of the Bauhaus „form follows function“ in „Reinkultur“ (without standardized „massproduction“) to optimize (without right angles) the usefulness and structural stability of buildings.

As with coral reefs, photosynthesis takes a privileged position in Singapore: there a strict law for building houses. In the „GREEN ARCHITECTURE“ initiative any green area, that is removed by a building, must be replaced by a creating a new green area elsewhere. Look at (Aug 11th 2019): https://www.tagesschau.de/ausland/singapur-gruenearchitektur-101.html

"Form Follows Function" im Korallenriff
Verzweigungen erfolgen stets in Lichtrichtung, damit die in den Polypen wohnenden Symbiose-Algen (als lebende "Photovoltaik-Anlagen") ihren "Mietzins" erarbeiten können. - Dabei variieren Anzahl und Dicke der Äste je nach vorherrschendem Wellengang (oben im Riff: wenige, dicke Äste mit "Bollwerk"- Funktion) bzw. bei Wellenruhe (in tieferen Rifflagen: sind filigranere Verästelungen möglich).

Das Ergebnis: eine verschwenderische Formenvielfalt, die an die Jugendstilbauten Gaudis in Barcelona, oder auch an das berühmte Hundertwasser-Haus in Wien erinnert. - Und doch: das Bauhaus-Prinzip "Form follows function" in "Reinkultur" (allerdings ohne standardisierte "Massenproduktion") als Optimierung von "Baunutzen" + "Baustatik" in individueller "Einzelfertigung" (aber ohne "rechte Winkel").

Wie in Korallenriffen hat inzwischen auch in Singapur die Photosynthese wieder Vorrang. - Denn dort sorgt eine strenge Bauvorschrift für "grüne Architektur" (indem die Grünfläche, die durch ein neues Hochhaus am Boden vernichtet wird, an anderer Stelle des Gebäudes ersetzt werden muss). Siehe dazu (11/08/2019): https://www.tagesschau.de/ausland/singapur-gruenearchitektur-101.html