Относительно происхождения в океане коралловых построек у ученых и по сей день нет единого мнения. Первое научное объяснение этому явлению природы дал Чарлз Дарвин. Согласно его теории, коралловые острова возникают при медленном опускании океанского дна. Теория Чарлза Дарвина не потеряла своего значения по сей день. Неоднократные попытки ее ревизии пока разбиваются о результаты геолого-геофизических исследований.
Рифостроящие организмы могут жить только в ограниченном интервале глубин. Их активный рост возможен лишь в волноприбойной зоне, где, благодаря энергичному перемешиванию воды, они интенсивно снабжаются питательными веществами, среди которых важное место занимают находящиеся в океанской воде соединения солей азота, фосфора и других элементов. Для жизни и развития рифостроящих организмов необходимы обилие света, высокая температура и определенная соленость воды с достаточным количеством в ней кислорода и малой концентрацией углекислоты.
В силу перечисленных условий тропические острова являются прекрасным объектом для расселения вокруг них коралловых полипов и известковых организмов, которые образуют береговой риф. Если какой-либо остров начинает погружаться, то окаймляющий его риф достраивается в высоту, так как его известковое население, ушедшее с островом в глубину, из-за неприемлемых условий жизни отмирает, и на нем, как на основании, развиваются уже новые колонии кораллов и скопления водорослей. В результате риф, окружающий остров, становится барьерным. Когда же коренной остров исчезает в пучине вод совсем, то от него остается кольцевой риф — атолл, повторяющий в плане его внешние очертания. В образованной кольцевым рифом лагуне селятся слаборастущие виды кораллов, предпочитающие затишные воды. Они вместе с мелкими остатками скелетов известковых организмов, смываемых в лагуну приливами, выстилают ее дно.
Как выглядит жизнь кораллового атолла? Попробуем познакомиться с ней на примере атолла Тарава, лежащем в экваториальных водах в архипелаге Гилберта. Дно его лагуны выстилает известковый песок. Над ним местами возвышаются чахлые кустики кораллов. Лучи солнца высвечивают в воде мириады мельчайших частиц, сокращающих видимость до нескольких метров. Зато на внешней стороне атолла, омываемой прозрачными океанскими водами, существует красочный подводный ландшафт. Кругом разнообразие цветов и форм. Перемежаются зеленые, фиолетовые, желтые, оранжевые и пурпурные колонии кораллов — то большие, разветвленные, как кусты, то круглые, наподобие резных чаш, то в виде шаров, состоящих из тонких ажурных пластинок, то как розы, сплетенные из нежных волнистых лепестков.
Среди кораллов снуют разноцветные рыбки, отливающие всеми цветами радуги. На присутствие в воде людей они не реагируют и усердно обкусывают коралловые кусты. По дну ползают брюхоногие моллюски, в углублениях дна таятся коварные «ловушки смерти» — тридакны, достигающие веса в несколько сотен килограммов. Под обломками кораллов прячутся усыпанные длинными иглами морские ежи. На краю рифа проникающие в воду лучи солнца оттеняют пугающий мрак глубин за его крутым обрывом.
Это обычная жизнь кораллового рифа, в которую в последнее время вторгся опасный хищник — морская звезда, называемая «коралловой смертью». Ее нашествие на ряд атолловых островов Тихого океана вызвало тревогу за сохранность чарующей прелести подводных коралловых садов. Поэтому ученые стали изыскивать методы и средства борьбы с опасным агрессором. Недавно советские исследователи выяснили, что в загрязненных водах хилые коралловые полипы не могут противостоять врагу, зато в условиях хорошего водообмена, обеспечивающего их активное развитие, благодаря интенсивному поступлению из воды питательных веществ, коварная звезда кораллам не страшна.
Для подтверждения своей теории Чарлз Дарвин мечтал пробурить на каком-нибудь атолле глубокую скважину, чтобы достичь коренного основания. В 1897—1898 годах было предпринято бурение на атолле Фунафути с целью выяснения мощности коралловых образований и внутреннего строения коралловых пород. Скважина достигла глубины в 334 метра. Она прошла сцементированный поверхностный коралловый материал, рыхлый известковый песок, породу, напоминающую мел, и доломиты, чередующиеся с мягкими и рыхлыми образованиями. Следовательно, опускание дна на атолле Фунафути превышало 334 метра, поскольку до этой глубины во всех породах были встречены рифостроящие организмы, которые живут только близ поверхности океана.
Сравнительно недавнее бурение на Маршалловых островах дало еще более интересные результаты. Оказалось, что подводное вулканическое основание атолла, где было произведено бурение, покрыто мощным известковым чехлом, берущим свое начало на глубине 1400 метров.