海洋及其海岸带是生物多样性的伊甸园，海洋动物、海洋植物、海洋微生物种类繁多，为人类提供了食物的来源。同时，海洋里还有很多具有独特营养价值、含有众多生物活性物质的海洋生物，成为海洋药物研究和开发的宝库。海洋蕴含的药物种类繁多，已经发现的只是九牛一毛，还有更多的潜在种类有待挖掘。21世纪是海洋的世纪，海洋也将成为人类的蓝色药箱。
§§§第一节错综复杂的生态系统
什么是海洋生态系统
生态系统是什么？海洋生态系统又是怎么回事？我们知道，生态系统是一架活机器，结构和功能齐全，它是指生物和非生物成分构成的一个互相作用的综合体，存在于一定的空间内的动态的系统。在这个动态系统中有能量的流动，有物质的循环，就好像人操纵的自动机器，自然而然地运转。对于海洋生态系统来说，相互联系的动物植物以及微生物等是其中的生物成分。而海洋环境，则是阳光和空气、海水与无机盐等。海洋环境又有很多，大致可划分为大小不一的范围，小至一个潮塘，大到一个海湾，甚至整个海洋都可以包括在内。
这些生态系统机器都有类似的结构和功能，也就是物质的循环，虽然大小不一，却都有着有能量的流动。比如在海洋当中，大鱼吃小鱼，而小鱼吃虾，虾吞海瘙，瘙食海藻，海藻从海水中或海底中吸收阳光和无机盐等并且进行光合作用，以制造有机物质来维持这个复杂的食物链体系。
但海洋环境中的无机物质从何而来？其实微生物将大鱼、小鱼以及虾、瘙和藻的遗体分解掉，并释放到环境当中去。这个生态系统物质循环的一般规律就是哪里来的就到哪里去。在这个生态系统中，主要有三个成员：消费者，无论是大鱼、小鱼，还是虾或海瘙，均不能自己制造出有机物质，只能去捕食；无生命的海洋环境，海藻等植物就是这个生产者；再就是分解者，它们是辛勤的“清道夫”，如果缺失，海洋就会很快被动植物的排泄物或遗体填满，它们主要是微生物。在这个物质循环链中，每个环节都至关重要，相互依存，也互相制约，可谓息息相关。如今的海洋污染也越来越严重，已严重威胁到了海洋生态系统的平衡，“死海”的不断出现，还有赤潮的大范围出现，都可以说明这个问题。
在外界不干扰的情况下，海洋生态系统就会达到一个动态的平衡，它的物质循环和能量流动都是一个动态的过程。故此，过度地开采与捕捞海洋生物，就会导致某个环节生物量的减少，也必定会使与之相关的下一个环节的生物数量减少。这样息息相关的链接，哪一个环节的破坏，都会使整个食物链甚至整个海洋生态系统平衡受到破坏，相反，捕捞产量也会不断下降。近年来的过度捕捞现象，就使得生物的繁殖力受到破坏，鱼虾的产量减少。除此之外，海洋污染是海洋生态系统平衡失调的一个重要原因。海洋一旦遭受污染，海洋动植物就会首当其冲的受到危害，那么人类也最终会损害自身的利益。
复杂的海洋食物链
1.海洋食物网
在我们的自然界中，单纯存在的食物链是没有的，一般是由许多长短不同的食物链相互交错，从而形成一个更为复杂的巨大网络，也就是食物网。而且，食物网之间也是经常有交错和联系的。例如，大虾有时摄食尚未长大的小鱼；还比如北极熊不只捕食海豹，还可以捕食鱼类。很多动物在生长过程中的不同阶段，食性会发生改变，比如有些海龟在小的时候吃植物，大了就开始食动物，所以，其营养层次也是不同的。现在的应用食物链已经概括了食物网的含义。有些不同物种有相同的捕食者，例如鱼类和乌贼都捕食虾，而海鸟却是这些鱼和乌贼的捕食者，甚至不同的发育阶段都可以归并在一个“营养物种”之下。而以“营养物种”来描绘食物网结构也有一个新名词，便是“简化食物网”。
2.海洋食物链的分级
海洋是地球上最大的一个生态系统，也是地球生物圈的重要组成部分。然而，海洋生态系统与陆地生态系统有着很大的不同，主要是组成部分不同，而食物链和食物网自身的特件也多有不同。
食物链是相互交错、复杂万分的，在自然界中，一个单纯的食物链也是不可能存在的，它只能是一个复杂的食物网。而且食物网之间也不是独立的，而是交错联系的。
海洋中各种生物建立起的食物链比起陆地上来，是非常有效的。陆地食物链的环节较少，而海洋食物链则较多。事实上，不论陆地或是海洋，生物之间的食物链依然是极为复杂的，例如，北极熊不仅捕食鱼类，还捕食海豹，以此为食；而大虾也偶尔会吃小鱼。
正是因为如此，“海洋食物网”这一概念被生物科学家提出。海洋食物链所表达的是一种摄食关系在各个营养级之间发生转变，只是，海洋食物链的营养级并不是静止的，在许多时候会产生逆转和分枝，因此用这个描述，可以将复杂的海洋生物摄食模式很可信地描述出来。
3.海洋食物链的存在方式
海洋生物之间有着很复杂的关系，海洋生物的种类和数量也非常巨大。
海洋食物链存在方式不同，主要有两种方式：一种是“牧食食物链”，而另一种形式是“碎屑食物链”。前者是从绿色植物开始，比如小型浮游微藻到浮游动物或者较大的植食性动物中，肉食性的鱼类是食物链的顶端。后者则是以碎屑为起点的食物链。而食物的转移方式是从碎屑，包括死亡的有机物以及小型原生动物粪便、细菌等，到食小碎物的螃蟹、小鱼，还有较大的食肉动物，例如海鸟以及大鱼等为末端。
大洋中沿岸食物链、大洋食物链和上升流食物链是“海洋牧食食物链”的三种类型。由于这三种水域的环境特点各不相同，另外，生活的海洋生物种类也不一样，所以食物链长短，也就是营养级的数量不同。上升流食物链的营养级最少，沿岸食物链会多些，而大洋区的生物种类食物链的营养级是最多的。
海洋生物多样性
海洋是人类的孕育者，它无私地哺育了地球，哺育了人类。海洋及其海岸带是生物多样性的乐园。相比陆地，海洋，特别是深海是生物多样性最为丰富的地区。海洋生物多样性可以维持海洋生态系统，可以使人类生产生活得到保证，更在一定程度上为人类的生存与发展提供了广阔的空间。并且，海洋生物多样性与人类有着很深的关系，这也说明了海洋生物多样性与全球粮食安全，还有消除贫困等问题的密切性。例如，鱼类资源大幅度锐减，那么生活在沿海地区的人们就会失去了食物来源和维持生存的物质手段。
生物多样性有很多作用，不仅能为人类提供生存所必需的食物以及药物和工业原料，还可以为改良生物品种提供基因源。21世纪以来，人口增长很快，人们的生活水平也不断的提高，也开始越来越高地要求食物的数量和质量。在陆地空间相对缩小和其有效资源相对减少的现状下，仅仅靠开发陆地上的资源，是不可能满足人们的需要的。所以，人类对海洋的开发也会成为本世纪的重点。海洋是一个巨大的食物宝库。海洋中的鱼、虾、蟹、贝等都是人类的美味佳肴，也是人类蛋白质的重要来源。鱼鳔可作外科缝合线，而鱼的肝脏可以做成鱼肝油，像鱼皮、鱼胶也能制成革和胶，高级工业油也可以从鱼的脂肪中提炼；像珍珠贝可用来生产珍珠；而大型海藻如海带、紫菜、裙带菜既能当作食物，又能当做工业和医药的原料；另外，还有一些海藻可用来作饲料和肥料，甚至可做现代能源。
海洋水产资源是形成生活资料的自然资源，同时也是自然资源中的地表资源。这种生命资源有自然更新和再生的能力。自然环境中适宜条件下，我们要保护海洋生物多样性并研究、实施科学的管理，这样才能使生物资源的生态得以平衡并不断更新和繁衍，人类也才能持续、稳定地开发利用它。我们之所以研究海洋生物资源，就是为了对海洋的生物资源进行遗传多样性分析，以便对自然灾害，对生物资源的遗传影响，人为实践的干预进行评估，并制定和采取一些管理以及保护的策略，使得生物多样性得到最大的保障。
海洋生物的价值
海洋生物与人类的关系密切，对人类的生产和生活具有巨大的价值，主要体现在以下三个方面：
1.科学研究
比如仿生学，早在远古时代，人们就已开始模仿生物了。舟船、舵和桨，就是古人依照鱼的形状以及鱼尾和鱼鳍发明出来的。依据海豚的体形、皮肤结构等特点，设计出的潜艇、鱼雷和小型船只的水下部分，可减少阻力20%~50%。
2.食用价值
海洋生物多样，注定成为人们猎食的场所。自古以来，人们就喜食海产品，而到今天，海洋食品在我们的生活中越来越多，鱼、虾、蟹、贝、藻类（海带、紫菜）这些海洋食品在我们的餐桌上随处可见。而近些年，随着人们对保健食品的喜爱，海洋食品就又以其独特的生物活性成分越来越受到关注。而且由于海洋食品加工方式的不断进步，海洋食品进入我们饮食的方式也就更加多样，我们在无形中接触到了海洋产品，而自己却不知道。相信海洋食品的明天将更加灿烂。
3.药用材料
海洋生物是生物活性物质的宝库。20世纪60年代以来，已从海洋生物中分离得到6000余种结构明确的化合物，且其中有近3000种具有一定的生物活性。这些具有活性的独特化合物的结构，给药物学家提供了难得的药物设计分子模型，启迪着他们的药物设计思维。
当然海洋生物的价值远不止这些，还有可作为能源物质、新材料和作为农作物所用的化肥或用以观赏等许多功能，我们在这里不再一一表述，而且随着科学技术的进步，许多尚未发现的功能或许也会造福人类。
§§§第二节奇异多彩的海洋生物
来自龙宫的朋友：海洋动物
1.海洋腔肠动物
腔肠动物是一群很奇特的动物，它们看起来往往像植物而不像动物，如海葵、水螅、珊瑚等，都像是植物的枝条或花。它们是真正的双胚层多细胞动物，在动物进化史上占有重要地位，所有高等的多细胞动物都被认为是经过这种双胚层结构而进化发展生成的。全世界有1万多种腔肠动物，大都分布在温暖的浅海里，只有水螅等生活在湖或河流等淡水里。
腔肠动物是体呈辐射对称的两胚层多细胞动物。它们有口却无肛门，有消化循环腔，能进行细胞外消化和细胞内消化，并拥有原始的肌肉组织、神经组织及感觉器官。当他们发现贝壳类或鱼类等食物时，就用触手捕捉，并射出毒素麻痹猎物。食物由口进入腔肠，在那儿消化分解后，送到各部位，再形成食泡，进行细胞内消化。
一般说来，腔肠动物有水螅型和水母型两种基本形态。这两种基本形态是世代交替形成的。而世代交替是适应水中生活方式的结果。水螅型的肠腔动物适应水中固着生活，身体呈圆筒状，一端有用作固着的基盘，另一端是口，口周围有触手。而水母型的肠腔动物则适应水中漂浮生活，体呈圆盘状，其突出的一面称外伞，凹入的一面称下伞。下伞中央有一悬挂的垂管，管的末端是口，口进去是消化循环腔。
在蔚蓝色的海洋里，生活着许多美丽透明的水母，它们一个个像降落伞似的漂浮在大海里，婀娜多姿的外貌使人赞叹不已。水母是海洋中重要的大型浮游生物。其种类繁多，全世界大约有250种。如天蓝色的帆水母背部竖着一个透明的“帆”，借着海风和海浪，像一只小船在海中畅游；海月水母具有伞样的钟状体，浮在海面如同皓月坠入海中，十分美丽。水母虽然没有脊椎，但身体却非常庞大，主要靠水的浮力支撑其巨大的身体。
在烟波浩渺的海洋中，却有一年四季盛开不败的“海菊花”，它就是海葵。海葵有上千种，一般呈圆筒状，体色艳丽。它的基部附着在岩石、贝壳、沙砾或海底，其上端是圆形的盘，周围有几条到上千条菊瓣似的触手，它们在水中随波摇曳，一张一合，如花似锦。
珊瑚虫以海洋里细小的浮游生物为食，喜欢在水流快，温度高的暖海地区生活，我们见到的珊瑚就是无数珊瑚虫尸体腐烂以后，剩下的“骨骼”。珊瑚虫的子孙们一代一代地在它们祖先的“骨骼”上面繁殖后代。
2.海洋棘皮动物
说到棘皮动物，有人或许会觉得比较陌生，其实棘皮动物是一种高级的无脊椎动物，它们的身体表面长有许多长短不一的棘状突起，身体构造呈辐射对称。棘皮动物全部都是海产，所以在陆地和淡水中绝对找不到它们的踪影。海星、海胆和海参都属于棘皮动物。
其实，棘皮的意思就是表皮犹如荆棘一般。名字的由来可能是大多数这类动物的外表皮都是由棘状的内骨骼支撑的。事实上，棘皮动物的骨骼非常有趣，它们的构造多为球形、梨形、瓶形、薄饼形、或星形的钙质壳，壳由许多骨板组成。壳上有口、肛门、水孔等，并有五条自口向外辐射对称排列的步带，步带之间为间步带。
水管系是棘皮动物所特有的，也是它们最重要的器官。它是由体腔的一部分——水腔演变而成的。无论移动、摄食、呼吸、感觉都靠它来完成。
海星是棘皮动物中的重要成员。五条腕的海星，形状很像五角星。海星捕食的方法十分奇特，且特别喜欢吃贝类。当海星用腕和管足把食物抓牢后，并不是送到嘴里“吃”，而是把胃从嘴里伸出来，包住食物进行消化，等食物消化后，再把胃缩回体内。海星还有一个绝招，就是分身术。若把海星撕成几块抛入海中，每一碎块会很快重新长出失去的部分，从而长成几个完整的新海星来。有的海星本领更大，只要有一截残臂就可以长出一个完整的新海星。
海胆，也叫刺锅子、海刺猬，它的体形呈圆球状，就像一个个带刺的紫色仙人球，因而得了个雅号——“海中刺客”。渔民常把它称为“海底树球”“龙宫刺猬”。世界上现存的海胆有850多种，我国沿海有150多种。海胆的形状有球形、心形和饼形。它们生活在世界各海洋中。不同的海胆吃的东西也不一样。有的吃海藻和其他小动物，有的则吃沉积在海底的脏东西。这主要取决于它们所在的环境，因为它们移动起来比较困难。
3.海洋甲壳动物
说到甲壳类动物，我们总会想到螃蟹、龙虾，没错，螃蟹和龙虾的确属于甲壳动物，但它们却只是其中的一小部分。今天让我们一起走进甲壳动物家族。甲壳类动物都有分节的身体，身体外面有硬壳。腿一般分节，而且左右成对。腿可以用来走路、游泳、捕食，上面还有鳃，用来呼吸。地球上的甲壳类动物大约有4万种，其中，海洋甲壳类动物占绝大部分，如藤壶、螃蟹、对虾、龙虾等。