任何一种生物,要想在地球的南北两极生存下来,没有一点绝招是绝对不行的。在极地严酷的自然条件下,不知有多少种生物被淘汰出局。正因如此,研究和了解极地生物的生存绝招,往往能为人类带来诸多启示。气候变迁导致海洋酸化,使得蛤蜊和海胆等海洋生物较难发育外壳,而这种现象在极地地区可能最为严重。贻贝、牡蛎、龙虾和螃蟹等海洋生物的保护壳变薄,可能会导致它们更容易受到掠食者侵害,进而破坏海洋食物链。
未来食品——磷虾
磷虾的体型是体长两侧扁,雌性长约18~24厘米,雄者稍短。体躯透明,雌者棕蓝色,雄者稍显黄色;全体被有甲壳。头胸甲较坚硬而宽大,前端中央延伸成长而尖的剑颧,上缘具7~9齿;下缘具3~5齿。
磷虾的剑额下两侧有1对有柄的眼,头部有5对附肢,第1、2对附肢成为两对鞭状触角,其第2对附肢很长。其他3对附肢,成为1对大颚和2对小颚,组成了口器。磷虾的胸部有8对附肢,其中3对附肢成为颗足,为口器的一部分,5对附肢为步足,前3对步足的末端均为钳状,其第3对附肢最长,后2对末端成爪状。磷虾的腹部明显的分为7节,能屈曲;腹部有附肢6对;雌性磷虾的第1对附肢为内肢极小,雄性磷虾的第1对附肢则变为生殖器,其第6对附肢为尾肢,粗短,和腹部第7节尾节合成尾鳍。
磷虾分布的范围广,数量大,是许多经济鱼类和须鲸的重要饵料,也是渔业的重要捕捞对象。南极磷虾的资源十分丰富,,故南大洋有“世界未来的食品库”的美誉。黄海的太平洋磷虾是中国产量最大的磷虾。此外,由于磷虾有明显的集群性,是形成声散射层的主要浮游动物,所以它在在海洋水声物理学研究中也很受重视。南极磷虾是生活在南大洋中的一种甲壳类浮游动物。其实这种虾类,不仅南极海域有,北冰洋海域也有。它们个体不大,体长一般在3~5厘米,但是,它的蕴藏量却十分惊人。有人估计,南大洋中的磷虾约有4~6亿吨;也有的说,起码有45亿吨。不管是哪种说法,作为一种生物资源,它的蕴藏量是相当大的。正因为如此,磷虾在南大洋食物链中起着十分重要的作用。这种富含维生素的磷虾,是须鲸的主要食物;同时,也是其他动物如海豹、鲱鱼、企鹅、海鸟等的基本食物。
贴士:有时磷虾集体洄游竟形成长、宽达数百米的队伍,每立方米水中有3万多只磷虾,从而使得海水也为之变色:在白天海面呈现一片浅褐色;夜里则出现一片荧光。
磷虾的习性非常特别,它白天生活在深海中,人们在5000米以下的水层都能见到磷虾的踪影,夜间才上升到海面。从它的活动方式看,磷虾基本上是做长距离昼夜垂直移动,而且是群体运动,这可能与磷虾生殖方式有直接关系。对于这一点,科学家们产生了浓厚的兴趣。在产卵季节,雌虾把卵排到水里。虾卵在孵化过程中,不像其他产卵生物,卵始终在某一深度完成孵化,它是在不断下沉过程中完成的。受精卵离开母体之后,就开始下沉,边下沉边孵化,一直下沉到数百米甚至数千米的深度,才孵化出幼体。而幼体的发育则是在上升过程中完成的。幼体一出现,则下沉停止,开始上浮,逐渐发育。当幼体发育成小虾阶段,就几乎到达海水的最表层。这时的磷虾长成成虾,在表层觅食、生长、集群、繁殖。到发育成熟阶段,再进行下一代的繁殖。就这样一代又一代,在下沉、上浮过程中,实现磷虾的生命的循环。不同海域的磷虾受精发育过程不同,在热带海洋中,1年内达到成熟;而在冷水海域,例如南大洋海域,则需要2年时间。
人们在了解了磷虾的繁衍生育过程之后,感到十分困惑不解。例如,磷虾产卵后就能自己下沉几百米甚至上千米,这是什么力量在起作用呢?是发生在卵的自身,还是借用某种外力?又如,磷虾卵为什么能承受如此之大的静压变化?要知道,表层海水静压与深海静压相差数百倍、上千倍。再如,磷虾的孵化过程为什么要采取这种下沉一上浮的方式?这是否也是长期适应南大洋环境的一种本能习性?等等。对于这些问题,人们还一时找不出确切的解释。于是,有人提出,最好的办法是通过人工培养,对于磷虾产卵孵化的全过程进行监测、研究。但是,在实验室里,不管使用何种方式,只能做到较长时间地饲养磷虾,而无法获得磷虾产卵、孵化的过程。看来,攻克这一难关,还需科学家继续付出艰辛的劳动。
海底鲜花——海葵
神秘的海底永远不会单调,在这里甚至还盛开着生机盎然的“菊花”。鱼虾们就在这朵朵“菊花”之间悠然穿行。奇怪的是,不同于陆地上的菊花,这些家伙老是有时开有时合。只见它们一开,那些无意问路过的小鱼就被它们的花瓣抓住了,而菊花一合,小鱼儿便不动了。原来这些可不是普通的菊花。它们叫海葵,是一种海洋动物。
海葵品种繁多,世界约有1000多种。海葵分布广泛,从极地到热带、从潮间带到超过10000米的海底深处都有分布。不过,海葵主要集中分布在热带海域。在中国东海,太平洋侧花海葵数量之多,每平方米可达数百至近万个。
不同种类的海葵有不同的栖息方式。那种常见的体表有乳突的绿侧花海葵,喜欢栖息在岩岸贮水的石缝中。那种紫褐色带桔黄色纵带的纵条肌海葵,喜欢栖息在几平方厘米的贝壳、石块上,因其收缩时酷似西瓜,故又名“西瓜海葵”。
海葵的体形呈圆柱状,柱体的开口端为口盘、封闭端为基盘。海葵的口位于口盘中央,因为有许多柔软而美丽的花瓣状触手在口部周围伸展着,犹如生机勃勃的向日葵,因而得名“海葵”。不同的海葵品种的触手数目各不相同,不过其内环触手一般大于外环,触手的数目均为6的倍数,具有摄食、保卫和运动的功能。海葵的触手一般附着在端的基盘,可吸附在石块、贝壳、海藻或木桩等硬物上。海葵的口盘的直径一般为几厘米,但有一种栖息于北太平洋沿岸和澳大利亚大堡礁的巨型海葵,其口盘直径可达1.5米。
海葵的体色十分丰富,有绿的、红的、白的、桔黄的、斑点或条纹的或多色的。海葵的色彩主要来自两个方面,一是本身组织中的色素,二是来自与其共生的共生藻。共生藻不仅使海葵大为增色,而且也为海葵提供了丰富的营养。生活在热带珊瑚礁中的几种海葵,在白天,往往伸展着有色彩的部分以充分进行光合作用,到了晚上,则伸出触手来进行捕食。
海葵是一种没有中枢信息处理机构的构造简单的动物,因此,海葵并不具备大脑基础。海葵一般都把所有的精力集中于向中央消化系统输送食物,以充分满足自己的生存需要。海葵简单的神经系统具有很强的伸缩能力,它的口盘基部有发达的括约肌,体壁也有发达的缩肌和伸肌供柱体缩小或伸展。遇到危险时,海葵会将身体收缩,以排空触手内的水,并把口盘和触手全部缩入体内。海葵的触手在完成收缩的全部过程之前是不能向外伸展的,由于完成这一过程需要2.5小时,因此海葵这2.5小时之内恢复不了原状。所以,进攻者常常会由于丧失耐心而放弃了侵扰。
海葵是一种原始而又简单的动物,只能对最基本的生存需要产生反应。它们的感觉器官没有进一步的辨别能力。当它们的触手接触到人工放置的塑料虾时,海葵会立即把它抓住,但很快就会放手。海葵的神经细胞已精细到能告诉它自己塑料是不能吃的,这样它们就不需要把塑料虾送到消化系统那去辨别这种东西能不能消化了。但海葵的这一行为也同时说明了信息并没有被传遍海葵全身。因为每次它们不同的触手接触到塑料虾,捕捉的过程就会周而复始地重复进行。海葵不愧是脑袋不发达的单细胞杀手。
海葵也属于珊瑚纲。海葵有花一般的触手,颜色鲜艳,非常美丽。它和珊瑚一样,被人称之为“海底鲜花”、“会开花的动物”等。与珊瑚不同的是,海葵大多是单体生活的,体态要比珊瑚大许多。海葵也是食肉性动物,它是靠它那鲜艳的色彩、花一样的诱人姿态去吸引小动物上钩的。它的触手上有许多刺细胞,可以分泌出有毒物质。触手是海葵的捕食工具。也是它御敌的武器。
它们的体壁与触手均具有刺丝胞,那是一种特殊的有毒器官,会分泌一种毒液,用来麻痹其他动物以自卫或摄食。看来,海葵鲜艳动人的触手对小鱼来说,其实是一种可怕的美丽陷阱。海葵所分泌的毒液,虽然对人类伤害不大,但如果我们不小心碰到它们的触手,会感觉刺痛或瘙痒。如果不小心食用海葵,还会产生呕吐、发烧、腹痛等中毒现象。因此,海葵是种摸不得也吃不得的恐怖海洋生物。
贴士:海葵能和其他动物和平相处,但却经常为附着地盘、争夺食物与自己的同类进行窝里斗,常常出现一方把另一方体表上的疣突扫平或把触手拔光的惨烈场面。
除了依附岩礁之外,海葵还会依附在寄居蟹的螺壳上。这其实是一种双赢策略,由于寄居蟹喜好在海中四处游荡,因此原本不移动的海葵可以随着寄居蟹的走动,扩大了海葵觅食的领域。对寄居蟹来说,海葵不仅可以为其伪装,还能分泌毒液杀死它的天敌,寄居蟹的安全因此有了保障。
海葵除了与寄居蟹互利共生之外,还与一种小丑鱼共同生活。这是因为这种小丑鱼的体表能分泌可以防止海葵刺蜇刺的黏液。当海葵依附在岩礁上不动时,这种红身白纹的小丑鱼就在海葵漂亮的触手处游动。海葵不仅不会伤害小丑鱼,还会保护小丑鱼不受其他鱼类攻击。而小丑鱼则会吃掉海葵未消化完的食物残渣,以帮它清理身体,甚至还能充当海葵捕食其他鱼类的“诱饵”。
海葵和寄居蟹、小丑鱼之间这种相互依存、互惠互利的情况,就是生物界的共生现象。
北极甜虾——北极虾
野生北极虾学名北方长额虾,因产自北冰洋附近海域、同时有淡淡甜味而常被称为“北极甜虾”。又因为生长在冰冷海水环境中,也称冷水虾。在中国北方的一些地方还被称为冰虾、籽虾。北极虾生长在10~500米水深处,适应2℃~14℃的水温,在北冰洋附近大西洋一侧主要分布在英国、加享大东海岸、格陵兰南岸和东岸、冰岛、斯匹次卑尔根群岛、挪威、北海和英吉利海峡南端;在太平洋一侧主要分布于日本海、鄂霍次克海和白令海峡等。北极虾生长速度缓慢,有3~4年的寿命,长成后身长可达12厘米。有趣的是北极虾为雌雄同体,刚出生的时候为雄性,一两年后它们转为雌性,以便产卵繁衍。更神奇的是,当群体中雌性比例较高时,雄性的虾会推迟它们变性的时间;同样,当雌性缺乏的时候,他们则会提前改变性别。它们就这样保持雌雄比例的平衡,保证一定的繁殖力。
人们熟悉北极虾更多是因为它的饮食价值,由于生长于天然、冰冷、清澈、无污染的水域中,北极虾肉质紧密、口感微甜、味道及其鲜美,而且有着诱人的红色外壳,看上去非常美观,因此受到世界各地人们的称赞。
深藏剧毒——北极霞水母
水母的形状很像降落伞,它们生活在大海的各个角落里,它们形态各异、颜色多样、大小不一,身体由胶体物质组成,一般是透明的,身上有教液。在大西洋和北冰洋里生活的北极霞水母,是世界上最大的水母,它一般为红褐色或者黄色,伞盖直径可达2.5米,伞盖边缘伸出8组共1200支触手,每组触手伸长达40多米,触手末端有带毒的刺丝。
贴士:霞水母虽然是低等的腔肠动物,却三代同堂,令人羡慕:水母生出小水母,小水母虽能独立生存,但亲子之间似乎感情深厚,不忍分离,因此小水母都依附在水母身体上。不久之后,小水母生出孙子辈的水母,依然紧密联系在一起。
水母无法看见猎物,当猎物靠近时,水母就伸出触手翻出刺丝放射毒素,刺伤或刺死猎物,然后吃掉。北极霞水母所有的触手展开时,面积可达500平方米,就像一个天罗地网,鱼虾很难抵抗,任何凶猛的动物遇到它,也只能束手就擒。水母能很快将食物堆积在体内。如果食物充足,它们的体形就会很快增大,繁殖也会加快。当食物不够时,它们又会缩小,游动速度放慢。
蛇尾是棘皮动物大家族中成员最多的一支。因为它们腕的形状和运动姿势很像蛇的尾巴,故名蛇尾。
从两极寒冷水域到热带海洋,从泥沙滩到岩礁间,到处都有蛇尾的踪迹。
蛇尾有腕5个,与体盘区分明显,细而多棘,有的有分枝,易脱落,但能再生。体盘小,口在腹面,有5齿,无肛门。管足主要用作感觉器,用以感受光和气味。
蛇尾主要是吃一些有机物质的碎屑和一些小的底栖生物,如硅藻、有孔虫、小型蠕虫和甲壳动物等。它的摄食器官主要是腕和口部的触手。
蛇尾的运动主要是靠腕的伸屈和腕棘与海底的摩擦作用来完成的,通常停在海底或珊瑚等动物身上。
贴士:1957年中科院海洋研究所的“金星”号调查船在渤海湾内,用拖底栖动物的小网一次拖得6000多个萨氏真蛇尾,蛇尾的数量之多,由此可见一斑。
蛇尾也有很强的“自切”和再生能力,尤其是腕很容易“自切”和再生。蛇尾的“自切”是御敌的巧妙办法,凭借断掉部分腕足来换取整体的生存。
蛇尾类是有极高经济价值的名贵鱼类—真鲷、大黄鱼、牙鲆等的重要饵料之一。