揭开海洋物种多样性的面纱

揭开海洋物种多样性的面纱

海洋物种五花八门

人类研究海洋生物的时间，几乎同研究陆地生物一样早。经过科学家两千多年的工作，到现在为止，已有20多万种海洋生物被研究和定名，其中，绝大多数是动物，植物只有7000种左右。

海洋生物虽然只发现了20万种，仅占陆地生物种类的17%，但它的多样性丰富程度却高于陆地。

我们在本书第一部分“什么是生物多样性”中曾经提到：物种多样性的丰富程度，由“丰富度”、“分类学多样性”和“相对多度”三个指标来确定。海洋物种多样性之所以高于陆地，主要是由“分类学多样性”这一指标决定的。据统计，海洋接纳了世界上现有的32个动物门中的31门，其中14门完全是海洋生物。这种情况说明，海洋生物的类群远比陆地的多。这些海洋生物类群彼此性状差别很大，物种多样性呈现一派千姿百态、绚丽多彩的景象。

下面分别介绍海洋中特有的生物类群。

软骨鱼

在众多的海洋生物中，最具特色的生物就是鱼了。海洋中的鱼类已发现有2万余种，构成了海洋生物的主体。其中的软骨鱼是海洋特有的鱼类，它们虽然只有几百种，却是海洋中异常活跃的一群生物，常见种类有各种鲨鱼和鳐鱼。软骨鱼大多性情凶猛，常常追捕其他鱼类，有时也袭击海兽甚至人类。它们当中有的体形很大，一种叫鲸鲨的软骨鱼，体长达13米，体重达5吨多，是鱼类中个体最大的种类。另一种叫大白鲨的种类，体长7米左右，体重2吨多，常到沿海吃人，因此被称为食人鲨。

几种常见鲨鱼

海绵

在海洋生物中，有一类被称为海绵的动物，已发现有5000多种，属于海绵动物门。体形多种多样，有树枝状、球状、瓶状、壶状等，身体大的能达到1．5米，小的只有1厘米左右。这类动物全身是孔，体内生有骨骼，结构极为简单，固着在岩石等物体上，是世界上最原始最低等的多细胞动物。海绵动物中，有一种叫沐浴海绵的种类，体形极不规则，长得成堆成块，体内骨骼反复纵横交织，细软而有弹性，有很大的吸水性，人们洗澡时常用它擦身。

几种常见的海绵

珊瑚虫

珊瑚虫也是一类固着生活的海洋动物，属于腔肠动物门。它们体形微小，生有骨骼，许多个个体连在一起，过着群体生活。老的个体死后，留下坚硬的骨骼，新的个体又在这些骨骼上生长繁殖。这样年复一年，骨骼越堆越多，就形成了珊瑚礁和珊瑚岛。珊瑚虫已发现有6000余种，著名的红珊瑚就是因为骨骼呈鲜红色而得名的。

水母

海洋中有一类叫水母的低等动物属于腔肠动物门。身体长得扁圆，像把雨伞，身体的主要部分叫伞体，在伞体的周围边缘长了一圈触手，用于捕捉食物。水母整日漂洋过海，出没无常。大多数种类的身体并不大，伞体直径多在20～30厘米之间，但有一种北极霞水母，伞体直径有2米，下垂的触手竟长达20～30米。

红珊瑚

北极霞水母

头足类

在各类海洋动物中，软体动物门的种类最多，已发现的有10万余种。其中大多数具有坚硬的贝壳，与陆生软体动物区别不大。但海洋中有些软体动物体外没有贝壳，这就是人们熟悉的头足类，如乌贼、章鱼等。头足类是一群肉食性进攻型动物，无须贝壳保护，它们靠着头部的腕足捕食和御敌。海洋中最大的头足类是大王乌贼，它的身体连腕足长度加在一起计算，长达20余米，重约2吨左右，是海洋中的庞然大物。鲸类中的抹香鲸最喜欢捕食大王乌贼，每当相遇时，总要拼命捕捉。人们曾多次在海上目睹这两种动物激烈格斗的场面（如图）。

大王乌贼与抹香鲸鲎

甲壳类

甲壳类也是海洋动物的大户，已发现的有2万余种，属于节肢动物门。主要种类是虾和蟹。它们当中有的体形很大，例如生长在大西洋亚速尔群岛附近深海中的巨蟹，体宽达6米以上。甲壳类中有一种非常古老的动物，名字叫鲎，它的血是蓝色的。这个物种在海洋中已经生活了3亿年了，是古代已经灭绝的三叶虫的后代。鲎生活在我国福建、广东沿海一带，体长约60厘米，长得古里古怪，当地渔民把它叫做丑八怪（如图）。

棘皮动物

海洋中有一类形态结构都很特殊的动物，叫棘皮动物，已发现的有6000多种属于棘皮动物门。常见种类有海星、海胆、海参、海百合、海燕等。棘皮动物身体辐射对称，和陆上左右对称的动物大不相同。走起路来，四面八方任意行动，而且再生能力特别强。在沿海地区，海星经常偷吃渔民养殖的贝类，渔民恨之入骨，曾经有人把抓到的海星剁成一些小块，扔回大海。以为这样一来，海星准死无疑，谁知每一块海星身体很快就长成了一个新海星，渔民反而帮助海星增加了个体数目。

常见的几种棘皮动物

海龟和海兽

海洋中还有不少海龟和海兽。海兽约有100余种，其中最引人注意的是鲸。鲸是终生生活在海中的哺乳动物，有不少大型种类，尤其是蓝鲸，体长30多米，重约200吨，是海洋也是整个地球上现代最大的动物（如图）。

海星的断体再生

蓝　鲸

其他海洋动物

在海洋中，还有苔藓动物、星虫动物、虫益虫动物、须腕动物、帚虫动物、腕足动物、毛颚动物和半索动物等门类。这些类群共有5000余种，其中除苔藓动物有几十种营淡水生活外，其余全部海生。它们大多生活在海底泥沙、珊瑚礁和岩石缝中，行动迟缓，有的还群集在一起营固着生活，因此人们对它们了解不多。

海洋藻类

海洋中的植物几乎全是藻类。它们中有些种类的藻体由单细胞组成，体型微小，营漂浮生活，有些则由多细胞组成，在浅海海底固着生长。海藻中有一类褐藻体形较大，其中一种叫巨藻的藻体竟长达数百米，像一条巨大的海蛇，蜿蜒游动于海水之中（如图）。

巨　藻

深海火山口竟然也有生命

20世纪60年代以来，进入了深海科学考察和研究时期。人们惊奇地发现，海底存在着绵延6万至7万千米的大山脉。进一步考察发现，在这海底大山脉的山脊上，纵向有一条斧劈般的巨大“裂谷”。考察结果还表明，裂谷地带是地壳最薄的地方，密集着无数火山口。炽热的岩浆不时地冲破薄薄的地壳，喷涌而出，然后在它休息的“瞬间”，又凝固成新的地壳。这些新生地壳的厚度从几厘米到几百米不等。

在这深海火山口附近区域，一片黑暗，没有氧气，没有阳光，充满了硫氢化物，是高温高压下的重度有毒区域，按说是生命的绝对禁区。可是就在这里，科学家们竟然发现了生命。

1977年，英国“阿尔文”号科学考察船，在太平洋深海海岭的科隆裂谷附近进行考察。考察船拍摄的大量照片表明，那里存在着生机盎然的深海火山口生物群落，组成了完整的生态系统。

在这里的生态系统中，食物链的最底层生物是细菌。它们以科学家大惑不解的原因和方式，粘附在火山口附近的一群“管型虫”身上。这些细菌不怕硫氢化物的毒素，“以毒为饵”，在高温高压的环境里，它们促成了海水中的二氧化碳与硫氢化物之间的氧化还原反应，使硫氢化物成为无毒物质，同时将二氧化碳中的碳还原为可以为其他生物吸收的有机碳。

管型虫的外观呈简单的管状，与废旧的一段一段的塑料螺纹管非常相似，管径有几个厘米，整个身体呈粉红色。管型虫没有分化出口和消化腔，以粘附在身体上的细菌群提供的有机碳作为食物。每次火山喷发的短暂超高温过去以后，管型虫群体就迅速生长出来，而且经过21个月的时间，就能达到性成熟。于是，雄性个体排精，雌性个体排卵，进行有性生殖。

在考察中，科学家还发现，在火山口生物群落中，有一群深海蟹，是食物链中高高在上的消费者，它们无忧无虑地横停在火山口附近，以管型虫为食。科学家还没有发现这种深海蟹的天敌。

物种丰富的海底世界

长期以来，人们一直认为，寒冷和没有光线的深海海底不可能有生物存在。然而深海火山口生物群落的发现，改变了人们的看法，科学家们纷纷把研究的目光投向深海海底，探索那里究竟有没有生命存在。

20世纪80年代中期，美国拉特格斯大学海洋和沿海科学研究所研究人员弗雷德里克、格拉斯等人，在美国特拉华、新泽西、北卡罗来纳和南卡罗来纳等州以及新英格兰地区的沿海海域抛下了总计556个盒式取样管，每个取样管从3500米的海下，对0．1平方米面积的海域取样。

科学家们从盒式取样管捕获的27．2万个样品中，共确定了1597个人类已认识的物种。更重要的是，在整个取样过程中，不认识的物种即新物种一直以很快的速度增加，以致无论盒式取样管接触海底何处，都可以发现新的物种。每0．1平方米软泥中，可以找到十几种科学界无人知晓的生物。

深海海底的生物种类如此繁多，以致在这些从各种不同取样点收集的物种中，几乎没有一种是相同的，即使取样点靠得相当近，收集的物种也各不相同。

新发现的深海海底生物无所不包，有小鼻涕虫、蜗牛、螃蟹、毛足虫、纽虫、腕足动物、海蛇尾、海葵和海参等。这些动物栖息在海底软泥上或软泥之中，体形通常比阿司匹林药片小，最长的也很少超过香蕉的长度，在这些海底生物中，既没有娇小可爱的，也没有危险凶猛的，它们快活地生活着。令科学家百思不得其解的是：这些生物每天吃什么？

根据取样调查的结果，科学家们估计，在深海海底可能生存着1000万至1亿种体形很小的无脊椎动物。这一新的物种数字，与科学家如今命名的地球上总计140万种生物，形成了鲜明对比，但与科学家们近年来推测的全球物种总数可能在几百万至1亿种相去不远。

海洋是一个完全不同于陆地的巨大生态系统，这里有极其多样的、人类不了解的生态环境，生长着许多奇形怪状、不为人类所知的生物。在21世纪，随着探测深海能力的增强和开发海洋深度的增加，人类一定会发现越来越多的新的物种。这个工作会历史性地落到现在的青少年肩上。