邁過了緊張的考試季,終于迎來了歡樂的暑假。在這樣的炎炎夏日,不去到海邊浪一浪,都對(duì)不起這難得的假期。吹著清爽的海風(fēng),光著腳丫漫步沙灘,數(shù)著浪花—朵朵,這才是暑期該有的樣子。
等等,作為一名“科學(xué)粉絲兒”,如果你在海邊度假時(shí)只有陽光、沙灘、沖浪、潛水,那就太不稱職了。即使是度假,也要帶著博物學(xué)的眼光去。你看,就在濱海的魅力一角,生活著小到藍(lán)藻、大到藍(lán)鯨這樣繁多的生物,其中不乏那些被我們舌尖所熟知的各種海鮮。一邊游玩,一邊觀察海洋生命之美,是一件很酷的事情。
那么,就讓我們—起去海邊,隨著浪花的輕撫,在藍(lán)色星球的底色上去尋找大自然最淳樸的美吧!
看,在海邊有什么
走向海洋的第一站 沙灘
當(dāng)我們踏足在海邊,可能會(huì)產(chǎn)生這樣—種錯(cuò)覺—一這里看似空空蕩蕩,好像并沒有太多生物的存在。的確,同樣是水陸交接的地帶,河流和湖泊的岸邊生物種類很少,但只要駐足觀察,就會(huì)發(fā)現(xiàn)海岸與河岸的不同。在沙灘上,分布著許多細(xì)小的、圓溜溜的小沙球,在它們的周圍,總會(huì)發(fā)現(xiàn)一些小小的洞口,似乎在向我們預(yù)示著,這些小球似乎是一位大自然的能工巧匠的杰作。
果然,不消一會(huì)兒,一只螃蟹就會(huì)從洞口探頭探腦地跑出來,在沙灘上擺出沙球迎接我們的,正是這些指甲蓋大小的螃蟹。這些小小的甲殼生物,以沙子中的藻類為食,當(dāng)它們頻繁地用大螯把濕潤(rùn)的海砂送到嘴里,過濾掉藻類后,被唾液粘黏的沙子形成了球狀丟棄在沙灘上,就形成了這些被稱為“擬糞”的小球。
然而,并不是每個(gè)沙灘上的小洞都居住著一只小沙蟹,實(shí)際上,為了躲避天敵的捕食和太陽的炙烤,很多棲息于沙灘里的生物都練就了一身挖洞的本領(lǐng)。比如竹蟶挖洞的效率就非常驚人,只要把它們放在沙灘上,不消一會(huì)兒,它就會(huì)筆直地鉆到沙子下一兩米的深處。而花蛤也可以用自己寬厚的“舌頭”作為鏟子,一扭一扭地鉆到沙中。
最為神奇的沙灘生物,當(dāng)屬一種螻蛄蝦。乍看起來,它很像我們常見的昆蟲螻蛄,而實(shí)際上,它是蝦和蟹的近親。這種螻蛄蝦喜歡待在自己幾十厘米深的沙灘洞穴里,而它對(duì)洞穴的衛(wèi)生環(huán)境更是分外看重。如果有外來的雜物掉落在洞里,螻蛄蝦一定會(huì)不厭其煩地把它清掃出去。居住在海邊的漁民掌握了螻蛄蝦的這個(gè)習(xí)性,就會(huì)在一根細(xì)長(zhǎng)的木棒一端捆上一根雞毛,當(dāng)這根木棒被插到螻蛄蝦的洞穴中時(shí),氣急敗壞的它就會(huì)狠狠地夾住雞毛,準(zhǔn)備把這團(tuán)“垃圾”掃地出門,守候在外的漁民只要順勢(shì)一提,螻蛄蝦就被逮個(gè)正著。
你們或許會(huì)很奇怪,為什么海邊的沙灘上,居然生活著這么多原本應(yīng)該生活在水中的生物呢?
原來,相比太陽系中的其他行星,地球的衛(wèi)星顯得格外與眾不同。我們的月球是如此的大,距離地球又是如此的近,以至于它的引力不斷撩動(dòng)著地球表面的海水。每隔24小時(shí)50分鐘,全世界各地的海水都會(huì)有規(guī)律地上漲和下落兩次,這種現(xiàn)象被稱為潮汐。而在海洋與陸地之間,就形成了一條奇特的地帶,在漲潮時(shí),這里會(huì)被淹沒,而在落潮時(shí),它又完全地裸露出來,這就是潮間帶。
這樣特殊的環(huán)境,塑造了潮間帶生物獨(dú)特的生命習(xí)性,供我們游玩嬉戲的沙灘,每天也有兩次機(jī)會(huì)被海水覆蓋,富饒的海水會(huì)在沙子上留下豐富的藻類,而這些沙灘上的生靈,正是憑借著這些藻類大快朵頤。
潮間帶的寸土寸金之地 礁石
善于觀察的同學(xué)們或許會(huì)發(fā)現(xiàn),海岸邊并不僅僅有沙灘。在很多地方,迎接潮汐拍打的海岸,完全是由青黑色的礁石組成,盡管這里并不適合人們游泳,但卻是海濱生物的樂園,許多生物為了在這里站穩(wěn)腳跟,可謂使出了渾身解數(shù)。
我們剛才已經(jīng)提到,由于月球的引力作用,全球各地的海洋每天都會(huì)迎來兩次潮汐。為了在海流的沖刷下站穩(wěn)腳跟,沙灘上的生物們鉆入地下,但生活在礁石上的動(dòng)物們卻必須另想出路。
像蝸牛一樣,各種各樣的海螺有吸在堅(jiān)硬巖石上的本領(lǐng)。許多在礁石上生活的海螺,用我們?nèi)庋劭床坏降募?xì)小牙齒啃食粘在礁石上的藻類,而當(dāng)海水上漲或下落的過程中,它們就用腹足做成一個(gè)吸盤,緊緊地吸住礁石。在一些礁石的裂縫處,水流沖刷的速度很慢,這些海螺成群地聚集在這里躲避。而當(dāng)礁石完全暴露在陽光下時(shí),它們又會(huì)跑到背陰的地方,避免身體失去過多的水分。
和這些海螺一樣,鮑魚也需要依靠礁石來存活。因?yàn)楠?dú)特的身體結(jié)構(gòu),鮑魚的鰓完全裸露在它的大殼下邊,如果一只鮑魚貿(mào)然離開礁石前往泥沙豐富的海底活動(dòng),泥沙就可能粘在鰓上,最嚴(yán)重的時(shí)候可以導(dǎo)致它無法呼吸而窒息。不過與海螺相比,鮑魚的吸力大得驚人,海邊的漁民想要捕獲鮑魚,往往需要用專用的小刀才能把它從礁石上撬下來。
相比之下,貽貝則干脆采取了“守株待兔”的策略,它們擁有獨(dú)特的捕食器官,過濾海水中的浮游生物為食。而潮汐帶來的洶涌水流,正好攜帶著豐富的浮游生物。偷懶的貽貝通過分泌一種特殊的蛋白質(zhì),在身體和礁石之間拉起了很多條細(xì)絲,整只貽貝被牢牢地拴在礁石上。
比貽貝更進(jìn)一步的則是我們?cè)偈煜げ贿^的生蠔了,在它們的幼年時(shí)代,還可以在海洋中自由地移動(dòng),一旦稍微長(zhǎng)大一些,它們就會(huì)分泌出一些特殊的膠,讓自己和礁石粘在一起,甚至貝殼的形狀都會(huì)隨著礁石而扭曲,這也是為什么生蠔總是長(zhǎng)得奇形怪狀的原因啦!
而只有黃豆大小的豆蟹,成了“偷懶”的行家,在它們很小的時(shí)候,就會(huì)鉆到貽貝和生蠔的殼里,然后終生都不再出來。貽貝和生蠔的堅(jiān)固外殼保護(hù)著它,而當(dāng)貽貝們張開殼進(jìn)食的時(shí)候,小小的豆蟹也跟著撿拾殘羹剩飯。在生物學(xué)上,這叫作共生關(guān)系。在海洋中,這樣的例子還有很多呢。
精彩的水下世界 淺海
讓我們隨著潮汐退去的腳步潛入水下,這里常年被海水環(huán)繞,一般來說,我們把水深不足500米的海域稱為淺海,這里是所有海洋環(huán)境中生物種類最密集的場(chǎng)所。
除了彈涂魚這樣的個(gè)別特例之外,絕大多數(shù)的魚類都不能離開水面太久,而隨著我們不斷向水中迸發(fā),接觸到的海洋魚類便越來越豐富。在水面之上,針頜魚成群結(jié)隊(duì)地游蕩,用細(xì)長(zhǎng)的嘴巴過濾海水上層的浮游生物。鯡魚則數(shù)十萬條組成一群,像遵循著嚴(yán)密的陣列一樣精準(zhǔn)地朝著同一個(gè)方向游動(dòng)??茖W(xué)家解釋說,這種小魚之所以聚集在一起,是為了讓捕獵者眼花繚亂。雖然一大群魚更容易被發(fā)現(xiàn),但隱藏在群體中的每一條魚的生存概率反而更大了。事實(shí)上,許多旗魚在捕捉鯡魚時(shí),的確不知道該從何下口,每當(dāng)它們鎖定一條鯡魚準(zhǔn)備沖刺時(shí),目標(biāo)總是很快就消失在龐大的魚群中。
但對(duì)于大型的須鯨來說,聚成一團(tuán)的鯡魚,正是唾手可得的獵物。座頭鯨是捕捉鯡魚的高手,它們巧妙地游動(dòng)到鯡魚群的下方,一邊圍著魚群轉(zhuǎn)圈,一邊從鼻孔中釋放出氣泡。大量的氣泡組成了一道嚴(yán)密的空氣圍墻,魚群驚慌失措地在氣墻里邊轉(zhuǎn)圈,正當(dāng)這時(shí),座頭鯨從魚群正下方猛地沖上來,巨大的鯨嘴一次性就能吞下上萬條鯡魚。當(dāng)然,吞入口中的除了食物,還有大量的海水,而鯨的上頜長(zhǎng)有許多梳子一樣的鯨須,通過這個(gè)結(jié)構(gòu),它把海水排出,就可以美美地飽餐一頓了。
淺海地區(qū)的海底,由于覆蓋的海水并不太深,陽光依然可以投入海底,這里成了許多海洋藻類的樂園。在一些地方,大型的海藻可以長(zhǎng)到十幾米高,海底不僅不像我們想象的那么空曠荒蕪,反而更像一片蔥郁的密林。
在我國(guó)南方的一些淺海里,珊瑚蟲構(gòu)筑的珊瑚礁,更是海洋生物的天堂!根據(jù)統(tǒng)計(jì),有近25%的海洋生物生活在僅占全球海洋面積0.1%的珊瑚礁里。因?yàn)檫@里擁有和熱帶雨林一樣紛繁復(fù)雜的生態(tài)面貌,珊瑚礁又被稱為海洋中的雨林。
盡管珊瑚礁中魚的種類驚人,但恐怕沒有一種有小丑魚那么高的知名度了,一部《海洋總動(dòng)員》塑造了尼莫這個(gè)家喻戶曉的形象,更是讓這種外表略顯滑稽的熱帶魚類廣為人知。不過,和動(dòng)畫片中展示的有所不同,現(xiàn)實(shí)中的小丑魚是不會(huì)去尋找爸爸的,因?yàn)檫@種魚擁有十分奇特的性別轉(zhuǎn)化:當(dāng)它們年幼的時(shí)候,都是雄性,而隨著體型的增長(zhǎng),它們的性別會(huì)轉(zhuǎn)化為雌性。這種性別的變化,在許多魚類身上都會(huì)出現(xiàn)。
更值得一提的是,小丑魚的游動(dòng)速度并不快,很容易成為兇猛的食肉魚的獵物。為了躲避天敵,小丑魚終其一生都不會(huì)離開巨大的???。這些??挠|手上長(zhǎng)有歹毒的尖刺,如果有其他魚類膽敢靠近它,就會(huì)被蜇得痛苦不堪,唯獨(dú)小丑魚可以與??湍老嗵?,這也是一種典型的共生現(xiàn)象。??麨樾〕篝~提供了庇護(hù),小丑魚可以幫助海葵清理覆蓋在表面上的海藻,合作互利的這對(duì)朋友,才可以在險(xiǎn)象環(huán)生的海底世界中繁衍生息。
而最為忠誠的共生伴侶,恐怕當(dāng)屬蝦虎魚和槍蝦了。蝦虎魚是一種很小的魚類,盡管它可以在海底挖掘洞穴,但還是不能保證自己的安全,而一種小蝦幫了它的大忙:槍蝦雖然看似弱小,但卻擁有一項(xiàng)獨(dú)門功夫——它的一只蝦螯非常碩大,在鉗子的底部有一個(gè)獨(dú)特的凹槽結(jié)構(gòu),當(dāng)槍蝦快速閉合鉗子的時(shí)候,這個(gè)結(jié)構(gòu)就會(huì)像一把氣槍一樣將水流以每秒30多米的速度擠壓出去,這個(gè)速度太快了,直接導(dǎo)致海水發(fā)生氣蝕,氣泡破裂時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波和高達(dá)200分貝的巨大噪音,近距離的敵人往往會(huì)被震死!這樣一來,蝦虎魚給槍蝦提供了居住的洞穴,而槍蝦則承擔(dān)起保護(hù)這個(gè)共同家園的重任。
槍蝦靠的是蠻力,還有一些魚類,則是靠著高超的智慧生存下來的。
很久以來,科學(xué)家們一直都認(rèn)為,人類和動(dòng)物的主要區(qū)別就在于我們會(huì)使用工具,但近些年的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),一些魚類竟然也掌握了這門技巧!生活在珊瑚礁的豬齒魚以貝類為食,堅(jiān)固的貝殼往往讓它們頭疼不已。為了敲碎貝殼,一些豬齒魚會(huì)游動(dòng)到堅(jiān)固的礁石旁,用嘴叼著貝殼快速地甩向礁石,經(jīng)過幾次敲擊,貝殼就破裂了。豬齒魚的高超技巧讓它們可以不費(fèi)吹灰之力就享用到鮮美的貝肉。
還有一些海洋生物,甚至擁有了合作捕獵的能力。我們餐桌上常見的一種石斑魚——東星斑,就可以和章魚一起捕獵小魚。
生活在珊瑚礁的東星斑,喜歡捕食一些小型的熱帶魚,但在很多情況下,這些獵物們會(huì)鉆到珊瑚礁下狹窄的縫隙里。一般來說,捕食者面對(duì)這種情況只得悻悻而退,但東星斑顯然另有辦法:它不斷地調(diào)整自己的體色,與游蕩在附近的章魚“溝通”。爾后,章魚和東星斑真的玩起了聲東擊西,章魚鉆到縫隙里趕出小魚,東星斑就在洞口守株待兔,當(dāng)它吃飽之后,又會(huì)把小魚趕進(jìn)洞里,在里面埋伏的章魚也得以大快朵頤。
其實(shí),海洋生物的種類之多,我們根本無法一一介紹,而有關(guān)它們的許多奇妙故事,有的我們甚至至今都不知道。但只要我們靜下心來,用探索生物之美的眼睛去觀察,用擁抱自然的真誠去感受,就能探尋到海洋生物的奧秘。
不可或缺的海洋生態(tài)
在遼闊的海域上,恐怕沒有哪一部分比淺海及海濱更為重要了。這不僅僅是因?yàn)槲覀儗?duì)這片海域探索最早,理解最深,更重要的是,它支撐起了全球海洋生態(tài)中最為重要的一環(huán)。
了解過大氣水循環(huán)的過程,我們就會(huì)知道,海洋被太陽直射,水蒸氣升入空中形成云朵,在陸地上降下雨滴或雪花,而這些降水被匯集起來,先是形成涓涓細(xì)流,而后匯入長(zhǎng)河大江,最終奔淌著回到了海洋的懷抱。對(duì)于水來說,這是一個(gè)普通的循環(huán),但在這些淡水回歸海洋的過程中,它們攜帶了大量的陸地泥沙,而這些泥沙中富含的有機(jī)物和無機(jī)鹽,正是滋養(yǎng)著近海生態(tài)系統(tǒng)的肥料。
在靠近河流入??诘牡胤剑K械臓I(yíng)養(yǎng)最為豐富,以這些營(yíng)養(yǎng)而生的浮游生物大量繁殖。而小型的魚類和甲殼動(dòng)物,又可以通過捕食浮游生物生活。這樣緊密連接的食物鏈,塑造了淺海的富饒生態(tài)。
不僅如此,淺海的水底依然有光線照射,這就給水生植物的生長(zhǎng)提供了可能。我們都知道,植物的生長(zhǎng)離不開光合作用,即便是屬于動(dòng)物的珊瑚蟲,也需要依賴體內(nèi)共生的蟲黃藻的光合作用來提供能量。而這些植物、珊瑚的生長(zhǎng),又為其他生物的生存提供了棲息之所。
即便是并不完全被海水覆蓋的濱海地帶,也深刻地影響著許多生物的繁衍。對(duì)于許多候?yàn)鮼碚f,漫長(zhǎng)的遷徙過程中需要消耗大量的能量,這就要求它們每旅行一段,就停下來進(jìn)食和休息。尤其是一些鷸鳥,需要從澳大利亞東部飛到西伯利亞,中國(guó)和東南亞的沿海濕地,就是它們旅途上必不可少的“加油站”,如果沒有這種補(bǔ)給的場(chǎng)所,很多鳥都會(huì)因?yàn)轶w力不支而倒在遷徙的路上。
對(duì)于我們?nèi)祟悂碚f,淺海的重要性也不言而喻。今天,海洋給全球四分之一的人口提供了主要的蛋白質(zhì),而這些水產(chǎn)品中的絕大多數(shù)都是來自淺海捕撈。很難想象,如果沒有淺海水產(chǎn)資源的支撐,我們的餐桌會(huì)變得何等枯燥,我們的食物還能保持充足嗎?
人類與海
《天演論》的作者赫胥黎曾經(jīng)認(rèn)為,海洋生物是不可能被滅絕的,因?yàn)楹Q笫侨绱说拇?,各種生物來去是如此的自由,它們的種類是如此繁多,繁殖力是如此的旺盛,人類怎么有能力滅絕海洋生物呢?然而赫胥黎辭世至今才不過百年,近海的生態(tài)卻遭到了嚴(yán)重的打擊,一個(gè)又一個(gè)的海洋物種敲響了最后的喪鐘,甚至有的已經(jīng)走上了滅絕道路。
其實(shí),造成它們走上滅絕之路的,大多還是我們?nèi)祟惖脑?。比如我們?duì)海洋棲息地的破壞、海水的污染、外來生物的入侵、過度的捕撈等,共同導(dǎo)致如今的近海變得越來越空空蕩蕩(海洋保護(hù)生物學(xué)家卡魯姍·羅伯茨著有一本名為《假如海洋空蕩蕩》的書,同學(xué)們可以找來看看)。
為了滿足人類的飲食需求,大量的漁船游蕩在海上,而因此導(dǎo)致過度的捕撈海洋漁業(yè)資源,是造成許多海洋生物瀕臨滅絕的直接原因。我們?cè)谌樟系瓿缘降膲鬯局?,有一種北方藍(lán)鰭金槍魚壽司,這是一種體型碩大的掠食性魚類,它的肉質(zhì)口感滑潤(rùn),價(jià)格也很昂貴。正因?yàn)榇?,許多國(guó)家大量地捕撈北方藍(lán)鰭金槍魚,導(dǎo)致這種魚的總量迅速地減少了80%,照目前的捕撈速度,北方藍(lán)鰭金槍魚恐怕已經(jīng)站在了滅絕的邊緣。
而在我國(guó)的南方,一種魚鰾制作的花膠特別出名,這種花膠的原材料來自大洋彼岸的墨西哥加利福尼亞灣海域出產(chǎn)的加州石首魚。為了捕撈這種魚,當(dāng)?shù)貪O民在海上設(shè)置了層層漁網(wǎng),而生活在這里的加灣鼠海豚就經(jīng)常會(huì)被纏繞在漁網(wǎng)上。海豚是哺乳動(dòng)物,它和我們一樣都需要呼吸空氣,而被漁網(wǎng)纏住的海豚就沒有辦法浮出水面呼吸,最終窒息而死。
除了這種直接的捕殺,我們對(duì)于海洋空間與資源的占用,同樣對(duì)生物的生存構(gòu)成威脅。哥斯達(dá)黎加的奧斯蒂奧納爾海灘,是太平洋麗龜最重要的產(chǎn)卵地,2015年,當(dāng)?shù)卣堰@片海灘開發(fā)成了海水浴場(chǎng),蜂擁而至的游客把海龜們嚇壞了,第二年,就再也沒有一只海龜回到這片海灘產(chǎn)卵了。
對(duì)濱海濕地的開發(fā),同樣會(huì)危及海洋生物的生存。以著名的勺嘴鷸為例,近期的研究表明,造成這種鳥類極度瀕危的原因,除了偷獵之外,更重要的可能是它們遷徙路徑上濱海濕地的衰退。勺嘴鷸重要的越冬區(qū)域是我國(guó)的江蘇沿海一帶,而這里正在進(jìn)行大規(guī)模的填海開發(fā)!大量的圍墾填海項(xiàng)目極大地?cái)D壓了勺嘴鷸的生存空間,導(dǎo)致其覓食困難。目前,勺嘴鷸已經(jīng)只剩不足400只,其中有繁殖能力的成年鳥可能還不到100對(duì)。
海灘,作為度假勝地,有海洋為我們創(chuàng)造的美麗的濱海環(huán)境與神奇的海洋生物。海洋,更是我們生命誕生的搖籃。然而在今天,全球性的海洋危機(jī)已經(jīng)呈現(xiàn),萬千依賴海洋生存的物種都受到了牽連,這其中,也包括我們?nèi)祟愖约?。浩瀚的大洋中,那些不?huì)說話的動(dòng)物們無法向我們傾訴心中的哀愁,但我們自己應(yīng)該學(xué)會(huì)捫心自問,是否應(yīng)該放任海洋變得空蕩蕩?我們又該如何與大自然和諧相處呢? 同學(xué)們,改變未來的希望,贏在你們的手中。