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去海边

2018-08-12

科学Fans 2018年7期
关键词:小丑鱼礁石海洋生物

迈过了紧张的考試季,终于迎来了欢乐的暑假。在这样的炎炎夏日,不去到海边浪一浪,都对不起这难得的假期。吹着清爽的海风,光着脚丫漫步沙滩,数着浪花—朵朵,这才是暑期该有的样子。

等等,作为一名“科学粉丝儿”,如果你在海边度假时只有阳光、沙滩、冲浪、潜水,那就太不称职了。即使是度假,也要带着博物学的眼光去。你看,就在滨海的魅力一角,生活着小到蓝藻、大到蓝鲸这样繁多的生物,其中不乏那些被我们舌尖所熟知的各种海鲜。一边游玩,一边观察海洋生命之美,是一件很酷的事情。

那么,就让我们—起去海边,随着浪花的轻抚,在蓝色星球的底色上去寻找大自然最淳朴的美吧!

看,在海边有什么

走向海洋的第一站 沙滩

当我们踏足在海边,可能会产生这样—种错觉—一这里看似空空荡荡,好像并没有太多生物的存在。的确,同样是水陆交接的地带,河流和湖泊的岸边生物种类很少,但只要驻足观察,就会发现海岸与河岸的不同。在沙滩上,分布着许多细小的、圆溜溜的小沙球,在它们的周围,总会发现一些小小的洞口,似乎在向我们预示着,这些小球似乎是一位大自然的能工巧匠的杰作。

果然,不消一会儿,一只螃蟹就会从洞口探头探脑地跑出来,在沙滩上摆出沙球迎接我们的,正是这些指甲盖大小的螃蟹。这些小小的甲壳生物,以沙子中的藻类为食,当它们频繁地用大螯把湿润的海砂送到嘴里,过滤掉藻类后,被唾液粘黏的沙子形成了球状丢弃在沙滩上,就形成了这些被称为“拟粪”的小球。

然而,并不是每个沙滩上的小洞都居住着一只小沙蟹,实际上,为了躲避天敌的捕食和太阳的炙烤,很多栖息于沙滩里的生物都练就了一身挖洞的本领。比如竹蛏挖洞的效率就非常惊人,只要把它们放在沙滩上,不消一会儿,它就会笔直地钻到沙子下一两米的深处。而花蛤也可以用自己宽厚的“舌头”作为铲子,一扭一扭地钻到沙中。

最为神奇的沙滩生物,当属一种蝼蛄虾。乍看起来,它很像我们常见的昆虫蝼蛄,而实际上,它是虾和蟹的近亲。这种蝼蛄虾喜欢待在自己几十厘米深的沙滩洞穴里,而它对洞穴的卫生环境更是分外看重。如果有外来的杂物掉落在洞里,蝼蛄虾一定会不厌其烦地把它清扫出去。居住在海边的渔民掌握了蝼蛄虾的这个习性,就会在一根细长的木棒一端捆上一根鸡毛,当这根木棒被插到蝼蛄虾的洞穴中时,气急败坏的它就会狠狠地夹住鸡毛,准备把这团“垃圾”扫地出门,守候在外的渔民只要顺势一提,蝼蛄虾就被逮个正着。

你们或许会很奇怪,为什么海边的沙滩上,居然生活着这么多原本应该生活在水中的生物呢?

原来,相比太阳系中的其他行星,地球的卫星显得格外与众不同。我们的月球是如此的大,距离地球又是如此的近,以至于它的引力不断撩动着地球表面的海水。每隔24小时50分钟,全世界各地的海水都会有规律地上涨和下落两次,这种现象被称为潮汐。而在海洋与陆地之间,就形成了一条奇特的地带,在涨潮时,这里会被淹没,而在落潮时,它又完全地裸露出来,这就是潮间带。

这样特殊的环境,塑造了潮间带生物独特的生命习性,供我们游玩嬉戏的沙滩,每天也有两次机会被海水覆盖,富饶的海水会在沙子上留下丰富的藻类,而这些沙滩上的生灵,正是凭借着这些藻类大快朵颐。

潮间带的寸土寸金之地 礁石

善于观察的同学们或许会发现,海岸边并不仅仅有沙滩。在很多地方,迎接潮汐拍打的海岸,完全是由青黑色的礁石组成,尽管这里并不适合人们游泳,但却是海滨生物的乐园,许多生物为了在这里站稳脚跟,可谓使出了浑身解数。

我们刚才已经提到,由于月球的引力作用,全球各地的海洋每天都会迎来两次潮汐。为了在海流的冲刷下站稳脚跟,沙滩上的生物们钻入地下,但生活在礁石上的动物们却必须另想出路。

像蜗牛一样,各种各样的海螺有吸在坚硬岩石上的本领。许多在礁石上生活的海螺,用我们肉眼看不到的细小牙齿啃食粘在礁石上的藻类,而当海水上涨或下落的过程中,它们就用腹足做成一个吸盘,紧紧地吸住礁石。在一些礁石的裂缝处,水流冲刷的速度很慢,这些海螺成群地聚集在这里躲避。而当礁石完全暴露在阳光下时,它们又会跑到背阴的地方,避免身体失去过多的水分。

和这些海螺一样,鲍鱼也需要依靠礁石来存活。因为独特的身体结构,鲍鱼的鳃完全裸露在它的大壳下边,如果一只鲍鱼贸然离开礁石前往泥沙丰富的海底活动,泥沙就可能粘在鳃上,最严重的时候可以导致它无法呼吸而窒息。不过与海螺相比,鲍鱼的吸力大得惊人,海边的渔民想要捕获鲍鱼,往往需要用专用的小刀才能把它从礁石上撬下来。

相比之下,贻贝则干脆采取了“守株待兔”的策略,它们拥有独特的捕食器官,过滤海水中的浮游生物为食。而潮汐带来的汹涌水流,正好携带着丰富的浮游生物。偷懒的贻贝通过分泌一种特殊的蛋白质,在身体和礁石之间拉起了很多条细丝,整只贻贝被牢牢地拴在礁石上。

比贻贝更进一步的则是我们再熟悉不过的生蚝了,在它们的幼年时代,还可以在海洋中自由地移动,一旦稍微长大一些,它们就会分泌出一些特殊的胶,让自己和礁石粘在一起,甚至贝壳的形状都会随着礁石而扭曲,这也是为什么生蚝总是长得奇形怪状的原因啦!

而只有黄豆大小的豆蟹,成了“偷懒”的行家,在它们很小的时候,就会钻到贻贝和生蚝的壳里,然后终生都不再出来。贻贝和生蚝的坚固外壳保护着它,而当贻贝们张开壳进食的时候,小小的豆蟹也跟着捡拾残羹剩饭。在生物学上,这叫作共生关系。在海洋中,这样的例子还有很多呢。

精彩的水下世界 浅海

让我们随着潮汐退去的脚步潜入水下,这里常年被海水环绕,一般来说,我们把水深不足500米的海域称为浅海,这里是所有海洋环境中生物种类最密集的场所。

除了弹涂鱼这样的个别特例之外,绝大多数的鱼类都不能离开水面太久,而随着我们不断向水中迸发,接触到的海洋鱼类便越来越丰富。在水面之上,针颌鱼成群结队地游荡,用细长的嘴巴过滤海水上层的浮游生物。鲱鱼则数十万条组成一群,像遵循着严密的阵列一样精准地朝着同一个方向游动。科学家解释说,这种小鱼之所以聚集在一起,是为了让捕猎者眼花缭乱。虽然一大群鱼更容易被发现,但隐藏在群体中的每一条鱼的生存概率反而更大了。事实上,许多旗鱼在捕捉鲱鱼时,的确不知道该从何下口,每当它们锁定一条鲱鱼准备冲刺时,目标总是很快就消失在庞大的鱼群中。

但对于大型的须鲸来说,聚成一团的鲱鱼,正是唾手可得的猎物。座头鲸是捕捉鲱鱼的高手,它们巧妙地游动到鲱鱼群的下方,一边围着鱼群转圈,一边从鼻孔中释放出气泡。大量的气泡组成了一道严密的空气围墙,鱼群惊慌失措地在气墙里边转圈,正当这时,座头鲸从鱼群正下方猛地冲上来,巨大的鲸嘴一次性就能吞下上万条鲱鱼。当然,吞入口中的除了食物,还有大量的海水,而鲸的上颌长有许多梳子一样的鲸须,通过这个结构,它把海水排出,就可以美美地饱餐一顿了。

浅海地区的海底,由于覆盖的海水并不太深,阳光依然可以投入海底,这里成了许多海洋藻类的乐园。在一些地方,大型的海藻可以长到十几米高,海底不仅不像我们想象的那么空旷荒芜,反而更像一片葱郁的密林。

在我国南方的一些浅海里,珊瑚虫构筑的珊瑚礁,更是海洋生物的天堂!根据统计,有近25%的海洋生物生活在仅占全球海洋面积0.1%的珊瑚礁里。因为这里拥有和热带雨林一样纷繁复杂的生态面貌,珊瑚礁又被称为海洋中的雨林。

尽管珊瑚礁中鱼的种类惊人,但恐怕没有一种有小丑鱼那么高的知名度了,一部《海洋总动员》塑造了尼莫这个家喻户晓的形象,更是让这种外表略显滑稽的热带鱼类广为人知。不过,和动画片中展示的有所不同,现实中的小丑鱼是不会去寻找爸爸的,因为这种鱼拥有十分奇特的性别转化:当它们年幼的时候,都是雄性,而随着体型的增长,它们的性别会转化为雌性。这种性别的变化,在许多鱼类身上都会出现。

更值得一提的是,小丑鱼的游动速度并不快,很容易成为凶猛的食肉鱼的猎物。为了躲避天敌,小丑鱼终其一生都不会离开巨大的海葵。这些海葵的触手上长有歹毒的尖刺,如果有其他鱼类胆敢靠近它,就会被蜇得痛苦不堪,唯独小丑鱼可以与海葵和睦相处,这也是一种典型的共生现象。海葵为小丑鱼提供了庇护,小丑鱼可以帮助海葵清理覆盖在表面上的海藻,合作互利的这对朋友,才可以在险象环生的海底世界中繁衍生息。

而最为忠诚的共生伴侣,恐怕当属虾虎鱼和枪虾了。虾虎鱼是一种很小的鱼类,尽管它可以在海底挖掘洞穴,但还是不能保证自己的安全,而一种小虾帮了它的大忙:枪虾雖然看似弱小,但却拥有一项独门功夫——它的一只虾螯非常硕大,在钳子的底部有一个独特的凹槽结构,当枪虾快速闭合钳子的时候,这个结构就会像一把气枪一样将水流以每秒30多米的速度挤压出去,这个速度太快了,直接导致海水发生气蚀,气泡破裂时产生强大的冲击波和高达200分贝的巨大噪音,近距离的敌人往往会被震死!这样一来,虾虎鱼给枪虾提供了居住的洞穴,而枪虾则承担起保护这个共同家园的重任。

枪虾靠的是蛮力,还有一些鱼类,则是靠着高超的智慧生存下来的。

很久以来,科学家们一直都认为,人类和动物的主要区别就在于我们会使用工具,但近些年的科学研究发现,一些鱼类竟然也掌握了这门技巧!生活在珊瑚礁的猪齿鱼以贝类为食,坚固的贝壳往往让它们头疼不已。为了敲碎贝壳,一些猪齿鱼会游动到坚固的礁石旁,用嘴叼着贝壳快速地甩向礁石,经过几次敲击,贝壳就破裂了。猪齿鱼的高超技巧让它们可以不费吹灰之力就享用到鲜美的贝肉。

还有一些海洋生物,甚至拥有了合作捕猎的能力。我们餐桌上常见的一种石斑鱼——东星斑,就可以和章鱼一起捕猎小鱼。

生活在珊瑚礁的东星斑,喜欢捕食一些小型的热带鱼,但在很多情况下,这些猎物们会钻到珊瑚礁下狭窄的缝隙里。一般来说,捕食者面对这种情况只得悻悻而退,但东星斑显然另有办法:它不断地调整自己的体色,与游荡在附近的章鱼“沟通”。尔后,章鱼和东星斑真的玩起了声东击西,章鱼钻到缝隙里赶出小鱼,东星斑就在洞口守株待兔,当它吃饱之后,又会把小鱼赶进洞里,在里面埋伏的章鱼也得以大快朵颐。

其实,海洋生物的种类之多,我们根本无法一一介绍,而有关它们的许多奇妙故事,有的我们甚至至今都不知道。但只要我们静下心来,用探索生物之美的眼睛去观察,用拥抱自然的真诚去感受,就能探寻到海洋生物的奥秘。

不可或缺的海洋生态

在辽阔的海域上,恐怕没有哪一部分比浅海及海滨更为重要了。这不仅仅是因为我们对这片海域探索最早,理解最深,更重要的是,它支撑起了全球海洋生态中最为重要的一环。

了解过大气水循环的过程,我们就会知道,海洋被太阳直射,水蒸气升入空中形成云朵,在陆地上降下雨滴或雪花,而这些降水被汇集起来,先是形成涓涓细流,而后汇入长河大江,最终奔淌着回到了海洋的怀抱。对于水来说,这是一个普通的循环,但在这些淡水回归海洋的过程中,它们携带了大量的陆地泥沙,而这些泥沙中富含的有机物和无机盐,正是滋养着近海生态系统的肥料。

在靠近河流入海口的地方,海水中的营养最为丰富,以这些营养而生的浮游生物大量繁殖。而小型的鱼类和甲壳动物,又可以通过捕食浮游生物生活。这样紧密连接的食物链,塑造了浅海的富饶生态。

不仅如此,浅海的水底依然有光线照射,这就给水生植物的生长提供了可能。我们都知道,植物的生长离不开光合作用,即便是属于动物的珊瑚虫,也需要依赖体内共生的虫黄藻的光合作用来提供能量。而这些植物、珊瑚的生长,又为其他生物的生存提供了栖息之所。

即便是并不完全被海水覆盖的滨海地带,也深刻地影响着许多生物的繁衍。对于许多候乌来说,漫长的迁徙过程中需要消耗大量的能量,这就要求它们每旅行一段,就停下来进食和休息。尤其是一些鹬鸟,需要从澳大利亚东部飞到西伯利亚,中国和东南亚的沿海湿地,就是它们旅途上必不可少的“加油站”,如果没有这种补给的场所,很多鸟都会因为体力不支而倒在迁徙的路上。

对于我们人类来说,浅海的重要性也不言而喻。今天,海洋给全球四分之一的人口提供了主要的蛋白质,而这些水产品中的绝大多数都是来自浅海捕捞。很难想象,如果没有浅海水产资源的支撑,我们的餐桌会变得何等枯燥,我们的食物还能保持充足吗?

人类与海

《天演论》的作者赫胥黎曾经认为,海洋生物是不可能被灭绝的,因为海洋是如此的大,各种生物来去是如此的自由,它们的种类是如此繁多,繁殖力是如此的旺盛,人类怎么有能力灭绝海洋生物呢?然而赫胥黎辞世至今才不过百年,近海的生态却遭到了严重的打击,一个又一个的海洋物种敲响了最后的丧钟,甚至有的已经走上了灭绝道路。

其实,造成它们走上灭绝之路的,大多还是我们人类的原因。比如我们对海洋栖息地的破坏、海水的污染、外来生物的入侵、过度的捕捞等,共同导致如今的近海变得越来越空空荡荡(海洋保护生物学家卡鲁姗·罗伯茨著有一本名为《假如海洋空荡荡》的书,同学们可以找来看看)。

为了满足人类的饮食需求,大量的渔船游荡在海上,而因此导致过度的捕捞海洋渔业资源,是造成许多海洋生物濒临灭绝的直接原因。我们在日料店吃到的寿司中,有一种北方蓝鳍金枪鱼寿司,这是一种体型硕大的掠食性鱼类,它的肉质口感滑润,价格也很昂贵。正因为此,许多国家大量地捕捞北方蓝鳍金槍鱼,导致这种鱼的总量迅速地减少了80%,照目前的捕捞速度,北方蓝鳍金枪鱼恐怕已经站在了灭绝的边缘。

而在我国的南方,一种鱼鳔制作的花胶特别出名,这种花胶的原材料来自大洋彼岸的墨西哥加利福尼亚湾海域出产的加州石首鱼。为了捕捞这种鱼,当地渔民在海上设置了层层渔网,而生活在这里的加湾鼠海豚就经常会被缠绕在渔网上。海豚是哺乳动物,它和我们一样都需要呼吸空气,而被渔网缠住的海豚就没有办法浮出水面呼吸,最终窒息而死。

除了这种直接的捕杀,我们对于海洋空间与资源的占用,同样对生物的生存构成威胁。哥斯达黎加的奥斯蒂奥纳尔海滩,是太平洋丽龟最重要的产卵地,2015年,当地政府把这片海滩开发成了海水浴场,蜂拥而至的游客把海龟们吓坏了,第二年,就再也没有一只海龟回到这片海滩产卵了。

对滨海湿地的开发,同样会危及海洋生物的生存。以著名的勺嘴鹬为例,近期的研究表明,造成这种鸟类极度濒危的原因,除了偷猎之外,更重要的可能是它们迁徙路径上滨海湿地的衰退。勺嘴鹬重要的越冬区域是我国的江苏沿海一带,而这里正在进行大规模的填海开发!大量的围垦填海项目极大地挤压了勺嘴鹬的生存空间,导致其觅食困难。目前,勺嘴鹬已经只剩不足400只,其中有繁殖能力的成年鸟可能还不到100对。

海滩,作为度假胜地,有海洋为我们创造的美丽的滨海环境与神奇的海洋生物。海洋,更是我们生命诞生的摇篮。然而在今天,全球性的海洋危机已经呈现,万千依赖海洋生存的物种都受到了牵连,这其中,也包括我们人类自己。浩瀚的大洋中,那些不会说话的动物们无法向我们倾诉心中的哀愁,但我们自己应该学会扪心自问,是否应该放任海洋变得空荡荡?我们又该如何与大自然和谐相处呢? 同学们,改变未来的希望,赢在你们的手中。

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