高中地球科学/海洋生物
海洋覆盖面积约为3.61亿平方公里，约占地球的71%。因此，它是地球上很大一部分生命的家园。海洋中的生命包括许多不同的物种。有些物种看起来很奇特，有些则非常庞大，有些美味可口，而另一些则很危险。生物可以在整个海洋中找到，即使是在最偏远和恶劣的环境中。
- 描述不同类型的海洋生物。
- 描述不同海洋生物之间的相互作用。
海洋生物种类繁多，从地球上最小的动物到最大的动物。其中一些生物从大气中呼吸空气，而另一些则可以从水中提取氧气。有些主要漂浮在水面，有些则在海洋深处。有些动物吃其他生物，而其他生物则利用阳光产生食物。海洋中生命的丰富似乎是无止境的。然而，污染、海洋酸化和过度捕捞会大大降低海洋生物的多样性和丰富度。通过研究和了解海洋生物，人类可以更好地保护这些生物。考虑到这一点，我们将通过将海洋生物分成七个基本类别来了解海洋中的生命形式。
海洋中最丰富的生命形式是浮游生物；大多数都非常小，你甚至看不到它们（图14.27）。其中包括许多类型的藻类、桡足类和水母。由于探索海洋比研究陆地要困难得多，许多海洋生物还没有被人类广泛研究。科学家认为，许多海洋生物物种甚至还没有被发现。浮游生物是一个已被广泛研究的生物群。 “浮游生物”一词源于希腊语，意为“漫游者”，描述了这些生物的生活方式。所有浮游生物都自由漂浮或漂移，在海洋表面漫游。
所有海洋食物链中的第一环是浮游植物，或“植物”浮游生物，它们利用阳光从二氧化碳和水中制造糖分（光合作用）。因为它们需要阳光，所以它们只能生活在透光层。通过光合作用，浮游植物为自己制造食物并释放氧气，这对它们来说是一种废物，但对地球上的所有动物来说都是必不可少的。浮游植物构成海洋食物链底部的所有食物，因此被称为初级生产者。地球上大部分的光合作用发生在海洋中，浮游植物产生我们呼吸的空气中很大一部分氧气。浮游动物，或动物浮游生物，以浮游植物为食物来源。它们可以在海洋的各个部分找到。
海洋中只有少数真正的植物；其中包括盐沼草和红树林。但是大型藻类或海藻也像陆地上的植物一样，利用光合作用制造食物。这些生物必须生活在透光层，因为它们需要阳光进行光合作用。因此，海洋中大多数植物、海草和藻类都分布在海洋表面附近或靠近海岸的地方。大型藻类巨藻生长在近海带（图14.28）。巨藻倾向于成片生长，可以长到50多米长。巨藻林维持着丰富的生命，例如生活在其摇曳的茎中的水獭。据认为，陆地植物大约在5亿年前从海洋生物进化而来。
海洋包含种类繁多的动物。一类主要的动物是无脊椎动物。无脊椎动物是没有脊柱的动物。海洋无脊椎动物包括海蛞蝓、海葵、海星、章鱼、蛤蜊、海绵、海虫、螃蟹和龙虾。这些动物大多分布在靠近海岸的地方，但也可以在整个海洋中找到。事实上，科学家惊奇地发现，在靠近热液（热水）喷口的深海中，无脊椎动物繁荣昌盛，包括巨大的管虫、螃蟹和虾（图14.29）。
像我们一样，鱼类是脊椎动物，具有脊柱和硬颅骨。它们是适应水生生活的动物。大多数鱼类是“冷血”动物，具有用于运动和转向的鳍、用于保护的鳞片、用于从水中提取氧气的鳃以及让它们漂浮在海洋特定深度的鱼鳔。鱼类包括沙丁鱼、鲑鱼和鳗鱼，以及鲨鱼和鳐鱼（它们没有鱼鳔）（图14.30）。
爬行动物是呼吸空气的“冷血”脊椎动物。一些爬行动物群体已适应海洋生活。其中包括海龟、海蛇、少数咸水鳄鱼以及仅在加拉帕戈斯群岛发现的海洋鬣蜥（图14.31）。大多数海蛇在海洋中产活仔，不需要上岸繁殖。但海龟、鳄鱼和海洋鬣蜥都将卵产在陆地上，这使得卵和成体都容易受到捕食。例如，人们以海龟或它们的卵为食，利用它们的龟壳，以及一些文化认为它们具有的药用价值。海龟是濒危物种，因此在世界许多国家受到保护。
每个人都喜欢企鹅，这是一种适应海洋的鸟类（图14.32）。它们不会飞；相反，它们适应了游泳，并且可能有一半的时间在海上寻找食物。然而，还有许多其他种类的海鸟，例如鸥、塘鹅、鹈鹕和海燕。海鸟已适应通过潜水或用爪子在水面捕捉鱼类。
哺乳动物是温血脊椎动物，用乳汁喂养幼崽。大多数哺乳动物都有毛发、耳朵、带有牙齿的下颌骨，并且产下发育成熟的幼崽。海洋哺乳动物有五种类型。第一种称为鲸目动物，包括鲸鱼、海豚和鼠海豚。第二种称为海牛目，包括海牛和儒艮。海豹、海狮和海象构成鳍足类。海獭是第四类动物——鼬科的海洋成员，鼬科还包括臭鼬、獾和黄鼠狼（图 14.33）。最后一种海洋哺乳动物是北极熊，它严重依赖海洋生存，并适应了在海边生活。
为了更好地理解海洋生物如何相互作用，有必要考虑它们生活的特定环境。海洋主要有四个栖息地：潮间带和海岸、珊瑚礁、远洋和包括海沟在内的深海。大多数生物都有一些适应其首选栖息地的特定特征。
潮间带可以发现大量生命。许多潮间带动物可以在水中或水外生活；有些动物一生的一部分在水中度过，另一部分在水外度过。它们必须适应水位的频繁变化和海浪的冲击。作为回应，许多动物具有坚硬的外壳和牢固的附着物来保护自己。有些动物，如贻贝，一生都牢牢地附着在岩石上（图 14.34）。许多幼体生物在河口开始它们的生命，河口是受潮汐影响的特殊生态系统，淡水和盐水在这里汇合。
珊瑚礁是由珊瑚和其他动物建造的，这些动物沉积碳酸钙矿物质，在海岸附近形成岩石结构。它们支撑着生活在珊瑚礁内的复杂海洋生物生态系统。这些多样化的生物之间存在复杂的相互作用；有些物种互相帮助生存。当珊瑚礁被破坏或污染时，某些物种受到的影响可能大于其他物种。对一个物种的伤害可能会对其他物种产生多米诺骨牌效应。这可能导致整个生态系统崩溃。珊瑚礁对某些威胁（如温度变化和漏油）特别敏感。
远洋是指广阔的开放海洋水域。这个广阔的区域是相对较少动物的主要栖息地。海洋中的大部分食物都靠近海岸发现，因此大多数这些动物只是路过。一些大型动物，如鲸鱼和巨型石斑鱼，可能会在开阔水域度过一生。
如您所知，科学家们惊讶地发现海洋最深处——海沟中存在生命。动物如何在如此深的地方生存？它们已经适应了那里可获得的资源，一些细菌甚至可以使用无机化合物作为能量来源，而不是依赖太阳作为能量来源。这被称为化学合成。在这些极端的地方发现了虾、蛤、鱼和巨型管虫。
其他一些动物可以生活在漂浮的海藻筏上或寒冷的地方，如北极和南极。无论您在广阔的海洋中观察哪里，总有一些生物找到了生存之道。几乎所有这些生物都相互依赖。当然，所有生物都依赖于将阳光转化为生物量的生产者。我们的海洋目前正受到全球变暖、过度使用和污染的威胁。这些生态系统中的不平衡可能有一天会破坏人类赖以生存的脆弱生命网络。
- 我们的海洋是各种各样的生命的栖息地，包括最小的细菌到最大的须鲸。
- 一些海洋生物漂浮在水面，利用太阳能，一些生活在深海中，将水中的化学物质转化为食物。
- 浮游生物是自由漂浮的生物，包括进行光合作用的浮游植物以及以它们为食的动物——浮游动物。
- 地球上几乎所有的门类都在海洋中都有代表，包括无脊椎动物和脊椎动物、鱼类、爬行动物、海鸟，甚至呼吸空气的哺乳动物。
- 许多海洋生物与其他生物合作生活，例如珊瑚动物与其组织中的甲藻共生。
- 海洋中有哪些七类生命？
- “无脊椎动物”是什么意思？
- 海洋中的主要生产者是什么生物群，所有其他生命都依赖于它们？
- 如果鱼需要氧气才能生存，为什么它们不能在陆地上生存？
- 有些人认为北极熊不是真正的海洋哺乳动物，因为它们本身并不生活在海洋中。他们会说北极熊是陆地动物，就像其他熊一样。你的看法是什么？解释一下。
- 海洋生物的四大主要栖息地是什么？
- 描述生活在珊瑚礁中的生物可能具有的适应性。这些适应性与生活在远洋中的生物有什么不同？
- 描述维持海洋生态系统的重要性。
- 化学合成
- 利用无机化合物生产食物。
- 无脊椎动物
- 没有脊柱的动物。
- 浮游植物
- 可以进行光合作用并因此产生氧气和糖类的浮游生物。
- 浮游生物
- 一群在水中自由漂浮的微小动植物。
- 珊瑚礁
- 由珊瑚的碳酸钙骨骼形成的大型水下结构。
- 脊椎动物
- 有脊柱的动物。
- 浮游动物
- 微小的动物性浮游生物；它们通常以浮游植物或其他浮游动物为食。
- 海洋如何与大气相互作用？
- 能量如何在全球范围内传递，这对地球上的生命有什么影响？
- 全球变暖对海洋意味着什么，这可能如何影响整个地球？