在海洋中还生活着成千上万种浮游小动物,可以说在海洋中它们无处不在,在这奥妙无穷的世界里,有着它们的天地,它们许多成员也神通广大。就拿有孔虫来说吧,它被地质学家当成朋友,因为它能揭开海陆演变的历史。
有孔虫广泛地分布在世界各个海洋中。它是个大家族,据统计有1000多属,3万多种,并且还以每天增加2个新种的速度飞快增长。
有孔虫的全身由1个细胞组成,它的大小只有海边1粒沙子的大小,在显微镜下形态各异,有瓶状、螺旋状、透镜状等。
有孔虫的最大特点,是祖祖辈辈都以海洋为家,不离开海洋。没有海水的地方,找不到它的踪影;哪里有海水,哪里就有有孔虫。有孔虫就是海洋发展最有力的见证。
有孔虫这一特点,被地质学家看中和利用。许多桑海巨变之谜,都是由有孔虫揭开的。江苏南通到连云港一带,过去有不少地质学家有争论,不少人认为过去大海光临过,为了证明这一点,终日辛苦,到处寻找埋藏在这一带海底下的旧时遗址,然而劳民伤财,一无所获。后来科学家知道有孔虫是海里必有的动物,结果在几十米的地下深处,发现埋藏着大量的有孔虫化石,完全证明距今10万年前后古黄海到达南通—盐城—连云港一线。这证明那时的黄海要比今天大得多。这一奇妙的结论,就是地质学家发现的。他们在考古中挖到地下80~90米,却找不到有孔虫的化石,而是发现埋藏有陆地上形成的泥炭和生活在淡水湖里的螺化石。这些化石证明,距今3.6万年前,今日的滔滔黄海,曾是一片桑田沃野。
“测深”专家——介形虫
有一种介形虫,它虽然只有0.5~1毫米大小,却被科学家喻为“大海测深计”。
为什么它有这个称号呢?原来它有一种特殊的性格,不同的介形虫,在大海里生活在不同的深度里。浅海里的介形虫,绝不会到深海中去,深海中的介形虫也绝不到浅海中去。地质学家就抓住它这一特性,利用它来测量大海的深浅。科学家发现,在黄海西北部,有一种中华丽花介形虫,专门生活在1~20米海中;在黄海北部,有一种穆赛介形虫,专门生活在20~50米的海中;在黄海中部,有一种克利介形虫,专门生活在50米海深以下。这些介形虫尽管五花八门,但它们都居于严格的水深区,绝不互相乱窜。所以科学家找到不同的介形虫,就能画出一幅简单的海底地形图。
介形虫不但可测出大海深度,而且利用它的遗体和化石,还能追踪历史变迁的踪迹。例如地中海和大西洋,古时到底是否连接在一起,考古学家曾争论几百年,谁也下不了结论,因为缺乏证据,再精密的仪器也无法回答,如今发现了一种深海角介形虫,它只能生活在深海,包括地中海的陆地沉积物中有多处发现,这证明几千年前,地中海是大西洋的一部分,水深可达几千米,是后来沧桑巨变而形成了地中海。
介形虫种类很多,已知的有2500余种,多呈三角形、卵形、梯形等,海洋中都有它的分布。
生物温度计——放射虫
放射虫是一种单细胞的原始微小动物,只有0.2~0.3毫米,目前科学家已经查明的就有6000种。
为什么放射虫被生物学家喻为“生物温度计”呢?这是它的生活特殊习性,使它成为一种卓有成效的生物温度计。因为放射虫对水温有严格要求,它分为暖水种和冷水种。暖水种只生活在炎热的赤道大洋区或温热的暖流区;冷水种只能分布在远离赤道的北纬40°以北水域。水温就像是一道道围墙,把放射虫牢牢各自圈在自己生活的天地内。因此,从放射虫的分布,就能看出大洋中各处水温的分布。肉眼难见的放射虫,就这样忠实地记录着大洋温度的变化。
放射虫这一特殊习性,被地质学家考古学家利用了,成了他们考查古海洋温度的证据。因为堆积在海底的放射虫,本身就是一份古海洋水温变化的原始记录。当水温升高时,堆积的放射虫自然是暖水种;当水温降低时,堆积的放射虫应该是冷水种。
科学家们对太平洋北部喀斯喀特盆地3.5万年以来水温变化进行了研究,他们就是从放射虫身上得出这一变化的曲线水温图的。3.6万~1.2万年前,全球处于寒冷的冰河时代,海区中的放射虫不仅以冷水种为主,而且数量剧减。1.2万年以后,全球冰期结束,进入温暖的气候期,此时海水中的放射虫又以暖水种数量剧增为特征。放射虫对水温变化的反映既灵敏又准确。
可见,放射虫既帮助着人们了解古海洋温度变化,又记录着今天海洋温度变化,它是海洋温度记录的信息库。
海洋的灾难——赤潮
赤潮是一种灾害性的水色异常现象,在很早以前就有记载。如《旧约·出埃及记》中就有关于赤潮的描述:“河里的水,都变作血,河也腥臭了,埃及人就不能喝这里的水了”。每当赤潮发生时,海水总是会变得黏黏的,还发出一股腥臭味,颜色大多变成红色或近红色。
1831~1836年,达尔文在《贝格尔航海记录》中记载了在巴西和智利附近海面发生的赤潮事件。那么赤潮究竟是怎么样发生的呢?
1.海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件
随着城市化和工业化进程的加快,生活污水和工业废水的大量排出而出现了海水富营养化,导致比如说东京湾、濑户内海、有明海等海域赤潮频繁发生。
2.水文气象和海水理化因子的变化是赤潮发生的重要原因
赤潮是指在富营养化的海水中,由于甲藻、硅藻等真核藻类的大量急剧繁殖(当然也有少量蓝藻、原核动物等),聚集漂浮于海面,使水体呈现红色或褐色等颜色的现象,主要发生在近海。
赤潮的颜色并不是都为红色的,而是由形成赤潮占优势的赤潮生物种类的颜色决定的,如以夜光藻为主形成的赤潮呈红色,而绿色鞭毛藻为优势种时为绿色,硅藻占优势则呈褐色,若蓝藻门的毛丝藻等大量分布时海水则为棕黄色。
从上述概念中,我们可以知道,其主要区别在于水华是淡水的藻类引起,而赤潮主要是指海洋中藻类引起的。因此虽然相似,但不可混为一谈。
科学家们认为,赤潮是在一定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌,在短时间内突然发生增殖或高度聚集而引起的一种海洋生态异常现象,它造成某一海域的生态环境遭到破坏,一些海洋动物大批死亡等严重后果。据统计,在浮游生物中,能够引起赤潮的大约有330余种。比较常见的有夜光虫、裸甲藻、铠角虫、鼎型虫、角毛硅藻、骨条藻、根管藻、盒型藻、小定鞭金藻、滑盘藻、束毛藻等。其中,甲藻类是最常见的赤潮生物,有20多种可以引起赤潮。
海洋中一旦发生赤潮,会给海洋生物、海洋环境乃至人类造成严重的危害。高度密集的赤潮生物能将鱼、贝类的呼吸器官堵塞,造成鱼、贝类的窒息死亡。这些受赤潮污染而死亡的动物,死亡后能继续分解毒素,毒害或杀死其他的海洋生物。赤潮生物的残骸,在海水中氧化分解,还能大量消耗水中的溶解氧,造成缺氧环境,威胁其他生物的生存。不仅如此,在缺氧环境中,厌氧微生物继续分解赤潮生物的残骸,在海水中产生硫化氢等气体,使海水发臭,恶化海洋环境。
世界许多海洋国家,都不同程度地遭受过赤潮的危害。20世纪50年代以来,随着世界经济的高速发展,大批工业、农业废水和生活污水排放入海,造成河口、内湾和沿岸水域污染不断加剧,导致赤潮发生愈加频繁。日本沿岸海域是赤潮多发海域,其中东京湾、伊势湾和濑户内海更是赤潮的“重灾区”。濑户内海在1976年发生赤潮326次。在1967~1991年间,在这一海域共发生4448次赤潮,造成渔业生产危害达421次,直接经济损失达数千亿日元。