第一节海洋——生命的摇篮
什么是海洋生物
海洋生物是指海洋里的各种生物，包括海洋动物、海洋植物、微生物及病毒等。有海洋科技工作者通过对我国海洋生物的调查研究，已在我国管辖海域记录到了5个生物界、44个生物门共计2万多种海洋生物。其中种类最多的是动物界，原核生物界最少。我国的海洋生物种类约占全世界海洋生物总种数的10%。
海洋生物分类方法多样。按照传统分类方式，大致可以分为三类。
（1）海洋动物
海洋动物是海洋中异养型生物的总称，是重要的生命支持系统，海洋动物作为生物界重要的组成部分其门类繁多，各门类的形态结构和生理特点有很大差异。微小的有单细胞原生动物，大的有长超过30米、重可超过190吨的蓝鲸。从海上至海底，从岸边或潮间带至最深的海沟底，都有海洋动物。
（2）海洋植物
我们把海洋中利用叶绿素进行光合作用以生产有机物的生物叫做自养型生物。从低等的无真细胞核藻类到高等的种子植物，门类甚广，共13个门，1万多种。其中硅藻门最多，达6000种；原绿藻门最少，只有1种。海洋植物以藻类为主。
海洋世界的“肥沃草原”
海洋植物是海洋世界的“肥沃草原”，海洋植物不仅是海洋鱼、虾、蟹、贝、海兽等动物的天然“牧场”，而且是人类的绿色食品，也是用途广泛的工业原料、农业肥料的提供者，还是制造海洋药物的重要原料。有些海藻，如巨藻还可作为能源的替代品。光是海洋植物的能源，温度是海洋植物的生长要素，矿物质营养元素是海洋植物的养料。
（3）海洋微生物
海洋微生物是指以海洋水体为正常栖居环境的一切微生物，它们是海洋生物中不可替代的一类。
海洋里到底
有多少种生物
海洋里到底有多少种生物？大概没有人能说出具体数字。全世界的科学家们正在进行一项空前的合作计划，为所有的海洋生物进行鉴定和编写名录。目前已经记录的海洋鱼类大概有15304种，最终预计海洋鱼类大约有2万种。而目前已知的海洋生物有21万种，预计实际的数量则在这个数字的10倍以上，即210万种以上。
这个计划叫做海洋生物普查，科学家们预计要花上10年时间，共有来自53个国家的300多位科学家参与到这个空前的合作计划中来，让全世界的海洋科学家在一起合作。从21世纪开始，平均每星期就有3个新的海洋物种被发现。根据这个研究计划，大约还有5000种海洋鱼类以及成千上万种其他各种各样的海洋生物还没被发现。
这个普查计划希望能够评估各种海洋生物的多样性、地理分布和数量，并且解释上述情况如何随着时间而改变。这个计划有什么现实意义呢？海洋生物的普查可以找出目前已经濒危的生物以及重要的繁殖区域，可以帮助渔业管理机构发展出有效的连续经营策略。而随着成千上万的新种海洋生物被发现，科学家将开发出新的海洋药物和工业化合物。
海洋生物普查科学委员会主席、美国路特葛斯大学的弗雷德里克·格拉塞尔说：“这是21世纪第一场伟大发现之旅的开始。更重要的是，这是全球性的努力，去测量海洋的各种生物，也让我们知道我们应该做些什么去防止海洋生物继续消失。”海洋至今仍然是未被探勘的领域，我们对于海洋里生物所知非常有限。海洋生物普查首席科学家说：“海洋生物的多样性不只是海洋状况的重要指针，同时也是保护海洋环境的关键。”
海洋生物都
生活在哪儿
海洋浩瀚无垠，海洋生物可以在广阔的大海中尽情遨游。但是，海洋中却并非处处都有海洋生物，生物分布还要受许多环境因素的制约。
浮游生物是海洋中个体数量最多的生物。其中，浮游植物必须生活在有光照的水域中，因为它们必须依靠光合作用来制造营养，维持生命，因而浮游植物白天一般多生活在洋面区上层的光亮带，即100米以内的浅水层中，夜间可下沉至200米以内的稍深水层中。浮游动物大多以浮游植物为食，由于其摄食活动大多是在夜间进行，因而夜间它们大多活动在200米以内、有浮游植物分布的水层中，白天则下沉至200米以下的弱光区生活。
鱼类大多以浮游动物或者小型鱼虾等为食物，因而其分布水域大多在距海岸几百千米、水深200米以内的大陆架及其附近。大陆架水域分布的鱼类数量大约可占鱼类总数的2/3以上，只有一部分大洋性洄游鱼类，如金枪鱼、旗鱼、鲣鱼等，可分布至广阔的大洋水域。还有部分鱼类几乎长年都生活在海底，成为底栖性鱼类，如比目鱼。此外，还有少数鱼平时都生活在海洋中，但繁殖季节则需要溯游至江河内产卵繁殖，如鲑鳟鱼类。在更深的海底水域，虽然也曾发现过鱼类，例如，深海潜艇曾在数千米的深海海底发现过形状怪异的鱼，1978年在南极罗斯冰架下597米的冷水团中发现过鱼，但大洋深处究竟有多少鱼类，至今仍然还是个未知数。
贝类中绝大多数都生活在海底，这也是由于其生活习性所决定的。贝类需要滤食浮游性微藻类或者捕食其他贝类生活，其生存水域中必须有足够的食物，因而它们大多也只能分布在水深100～200米以内的海域。虾蟹类大致上也是如此。至于深海中有多少生物，至今仍不是十分清楚。因为直至目前为止，全球海洋中大约只有5%的水体被人类基本上探明，而占全球海洋80%以上的深海区，除了少数探险家偶尔光顾之外，基本上还属于未知的空白区，人类对深海的了解仅知之皮毛。
深海中一片漆黑，水温一般只有2℃左右，而压力却高达30～110兆帕，是正常大气压(0.1兆帕)的几百倍乃至上千倍，深海下层的海水中含氧量仅为表层海水的1/10左右，如此恶劣的环境条件，普通海洋生物是根本无法存活的。据计算，海水深度每增加10米，产生的压力就相当于一个大气压。在水深超过30米的海底，未经特殊训练的潜水员就很难承受海水的巨大压力；在水深1000米的深处，海水的压力可达100个大气压，如此大的压力足以使木材的体积被压缩至一半，变得像金属一样不能漂浮而只能下沉；在水深1万米以下的深海中，压力超过1000个大气压，曾在该深度考察过的用特殊钢制造的直径218厘米、壁厚8.7厘米的深潜器，大小被压缩了2毫米，同时深潜器的外部涂层也在巨大的压力下全部被剥落。
根据深海探险家描述，为适应深海中这种特殊环境，深海生物的体色多呈红色、黑色或者无色，有些种类还能发出磷光；深海鱼的眼很小或者全盲，嘴大，颚宽阔，胃容量很大，以便能获取并容纳更多的食物；由于深海中食物稀少，深海生物的体型一般都不太大，新陈代谢迟缓，生长也极其缓慢；可能因深海中生物密度较小、同类难求的缘故，许多深海生物的配偶常常是终身的，有的种类雄性个体还以寄生的方式终生依附于雌性个体身上，成为永不分离的终身伴侣。
深海生物由于长期生活在低温、高压、少氧的环境中，采集上来后会很快死亡并腐败解体，因而能保留下来的标本就极为罕见。1996年，一艘科学考察潜艇在马里亚纳海沟查林杰海渊中第一次于1.1万多米深的海底收集到微生物样品，该样品经在实验室培养后，鉴别出多种原始细菌类和真菌类，其中还包括一些抗寒菌类及其孢子。这些菌类能承受比海面高1000多倍的压力和2℃左右的低温，并且在这种苛刻的环境条件下仍能正常生活与繁衍。
海洋中的食物链
是什么样子的
地球上的每个物种都是生态系统中的重要一员，在生态系统中，通过生物之间的吃与被吃，能量就从一个有机体传递到另一个有机体所形成的通道，我们称之为食物链，如陆地的牛、羊、兔子吃青草，老虎等猛兽又吃牛、羊和兔子。在海洋里，有句俗话：“大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米、虾米吃稀泥”，这种关系使有机物质和能量从一种海洋生物传递到另一种海洋生物身上去，它们像一条链索把海洋中各种各样的生物紧密地联系在一起。物种之间相互依存、相互牵制，一旦食物链中的某一个环节出现问题，整个生态系统的平衡都将受到很大影响。
在陆地食物链中，比如森林中或草原上，一般是植物摄取太阳的能量制造有机质，草食性动物以植物为食，肉食性动物以草食性动物为食。但是，在海洋里的食物链却有所不同，海洋里的食物链根据不同的生境条件以及营养源性质可分为两种食物链：
1.牧食食物链
这种食物链是与陆地食物链相似的以活植物体为营养起点的食物链，我们称之为牧食食物链。在牧食食物链中，最低等的生物是浮游在海水表面的个体很小的单细胞藻类、细菌和微生物等，它们的个体很小，在水中，其中绝大多数我们肉眼看不见，但它们是许多海洋生物赖以生存的初始食粮。数量相当可观，每年为海洋生态系统提供1000多亿吨有机碳，我们称为初级生物生产量。由于这些单细胞藻类是依靠太阳光进行光合作用的，所以海洋初级生产量是太阳光照强度变化的函数。光照强的热带和温带海域，初级生物生产量便高；在两极海域，由于太阳光照强度弱，所以初级生物生产量便也低些。除光照因素外，氮和磷的含量也是影响海洋初级生产的一个重要因素，因为氮和磷等是初级生物——植物的营养盐，往往是营养盐越丰富的海域，其初级生物的种群数量就越多。海洋中浮游植物和底栖植物是最主要的初级生产者，它们为草食性的鱼类、虾类、蛤类和一些甲壳类等海洋动物提供丰富的食物。这些草食性的海洋动物又为肉食性的海洋动物提供食物，如海蟹、海星、对虾等。这些生物又为大型鱼类和大型无脊椎动物提供食物。这些大型鱼类和大型无脊椎动物又为凶猛的鱼类和海洋哺乳动物，如鲸类、鲨鱼等提供食物。这些自身不再被其他生物所摄食的生物为终极生产力。终极生产力者处于食物链的末端，介于海洋初级生产力与终极生产力之间的各层次的生物为次级生产力。
凶猛的鲨鱼
鲨鱼是一群板鳃类鱼的通称，这是一类古老的鱼种，在侏罗纪时已经形成现代类型的鲨鱼，它处于海洋食物链的最高级。鲨鱼身体无鳞，鳃裂有5～7个，分布在世界各地温带和热带的海洋，一般鲨鱼在20℃以下的水温中就不大有活力，鲨鱼都是通过体内受精繁殖，有胎生、卵胎生或卵生。
由于生物所处的海洋环境不同，牧食食物链又可分为三种基本类型：大洋食物链、沿岸(大陆架)食物链和上升流区食物链。其中大洋食物链是从个体大小为2～20微米的微型浮游植物开始的，即微型浮游植物(如鞭毛藻)被小型浮游动物(如原生动物)所捕食，小型浮游动物(如桡足类)为大型浮游动物(糠虾)提供食物，大型浮游动物再为巨型浮游动物(磷虾)提供食物，巨型浮游动物被食浮游动物的鱼类所吃，鱼类又被食鱼类的鱼类(如金枪鱼)所吃，形成了一条很长的食物链。大洋食物链的特点是长，一般有6个营养级，但终极生产量不高。沿岸(大陆架)食物链多以个体大小为20～200微米的小型浮游植物(如硅藻等)为营养起点，经过大型浮游动物或底栖植食者，在到食浮游动物或底栖肉食者，而到终极的食鱼的鱼类，一般有4个营养级，这种食物链的终极生产量比较高。而上升流区食物链往往食物链级很短，平均只有3个营养级，但终极生产量却很高。这是为什么呢？这是因为初级生产贮存的能量沿着食物链营养级传递时，每经过一个营养级就有大量的能量以废能的形式消耗掉，生态转化效率大约只有10%～20%，也就是说，每100千克的浮游植物被摄食后转化为浮游动物只能有10～20千克左右，其他90～80千克都在转化过程中被消耗掉了，浮游动物以及一些小鱼小虾也与浮游植物一样。因此食物链越长，能量在传递过程中损失就越多，终极生产量就越少。也正因为能量在流动过程中损失非常快，所以尽管海洋里的初级生产每年要生产1000多亿有机碳，要比陆地每年生产的160多亿有机碳高出许多，但是，我们感觉来自海洋的食物还是很少，目前。我们人类从海洋里获取的食物还不足1%，而99%来自陆地，可是尽管利用这么少，海洋渔业资源却很快衰退枯竭了。
2.碎屑食物链
与陆地不同的是，在海洋的河口湾一带海域里，还存在一条以碎屑或死的有机体为营养起点，从残骸分解者即真菌、细菌和某些土壤动物开始的碎屑食物链。在这个以生物残骸为基础的食物链中，几乎没有草食动物以植物为食。当植物死亡，它们的叶、茎和其他部分沉入水底，变成异养细菌和真菌的大本营。这些生物以植物的枯枝败叶为食，并将它们转化成自身的能量。不仅如此，这些生物还将植物体内的化合物分解成简单物质，并将它们释放到生态环境中。当小动物和其他种类的微生物以这些植物碎屑为食时，碎屑上的生物也被一并吞食进去。就这样，植物的能量从分解者开始转移到了动物那里。
在陆地上，碎屑食物链的作用很不明显，但是，在海洋生态系统中，碎屑食物链的作用却相当大，这是为什么呢？因为，原生动物、真菌、细菌等在陆地上几乎可说是无法利用，无法进入食物链中进行物质循环的，而在海洋中却能成为很多小型动物的饵料。