海 洋
海水占据了地球3/4的表面,但是由于海洋很深,因此实际上地球95%以上的生命空间都是海洋。大约在40亿年前,海洋中出现了最初的生命形式。现在,海洋仍然是世界上绝大多数生物的栖息地。
海洋是如此广袤,从热带的阳光浅滩到极地深海,数以亿计的居民聚居于大洋之中。海洋中也有山脉、峡谷、平原,甚至是沙漠——大面积的空白水域,由于水中缺乏营养物质而导致浮游生物难以生存。不像陆地上的生物,海洋生物并不需要面对气温的突然变化,或者是旱灾、火灾等自然灾害。然而,生活在海洋中也不安全,不管这些生物如何小心翼翼地保护自己抑或是快速移动,捕食者总是会伺机而动。
海面上的生命
如果海水像空气一样透明,大海仍然会混沌不清。海洋的表面看起来像一层薄雾,高高悬浮在海床之上。在大洋中的有些部分,“雾”会比较薄,还有一些水域则完全像冬日的浓雾。
这层神秘的“雾”确实是存在的,不过海水的存在使得肉眼难以发现。薄雾的“作者”就是浮游动物——小型和微型浮游生物。其中最大的族群就是单细胞海藻,它们就像植物一样,通过阳光收集能量。漂流在这些海藻中间的是单细胞原生动物和从新孵化的鱼苗到蟹虾等的形形色色的浮游生物,它们是中型动物的食物,后者又是大型动物的食物,一环一环紧紧相扣。
对于浮游动物而言,食物是极其重要的,不管它们有多小,它们总是其他生物的盘中餐。
来自空中的攻击
浮游生物中最为繁忙的一群主要集中在海面附近,那里有海藻所需要的充足的阳光。这也是浮游动物聚居的地方,因为这里是它们的最佳觅食地点。不过,海洋表面是一个危险的地方,尤其是对于那些体型较大,容易被从空中发现的生物更是如此。浮游动物就好比是海洋中的昆虫,许多鸟类依靠它们为生。
海鸥在海浪间穿梭时,犀利的目光总是对准洋面,搜索食物。它们通常栖息在海岸边。不过,许多其他种类的鸟却会深入大洋深处,直到繁殖才返回大陆。对于它们而言,陆地是一个陌生而又危险的地方。
燕鸥头朝下冲向水中,捕捉较大的猎物。这种技术同样也被塘鹅和鲣鸟所使用。信天翁从空中直扑下来,捕捉处于浪尖上的鱼类——幸亏它们具有这种“空中加油”的能力,所以能够在空中持续飞行好几天。世界上最小的海洋鸟类叫做海燕,它们的进食方式则完全不同。它们会在水面上拍打自己的脚,看起来就像是在海面上行走一样。虽然它们比乌鸫还小,但是它们有时能够飞到离开陆地几千千米以外的地方。
伪装术
当哥伦布到达美洲的时候,他成为了第一个穿越西大西洋马尾藻海的人。与其他海洋不同的是,这个海洋是个平静的大旋涡,以其漂浮的海草著称。在哥伦布时代,这里就被披上了神秘的面纱,人们认为船到这里就有可能被困住,然后沉没。
事实上,马尾藻海并没有那么危险,相反,这是开阔的海洋中少数几处可以为动物提供藏身之所的地方之一。有一种土生土长的鱼类叫做“海草鱼”,在这些漂浮的海草中可以隐蔽得非常完美,这种鱼只有大拇指大小,它们一动不动地潜伏在水草中,直至猎物出现。
此时,海草鱼的嘴巴可以在不到1/5秒的时间内张大,将不幸的猎物吸入嘴中。穿过这片海洋,根本没有这样的藏身之所,动物们就只能各显神通地来保护自己。最常见的方法便是反阴蔽,这是一种在开阔的海域中通过调节两种不同的颜色来进行隐藏的伪装术。利用反阴蔽术的鱼类通常背部颜色较深,当从水面上看时,这种深色就与水色相模糊在一起;而腹部颜色较浅,当从水下看时,这种浅色与来自水面上的光线相混合,从而起到了完美的隐蔽作用。海豚以及一些大型的鲸类也采用类似的伪装术。
鱼 群
在开阔的水域中,聚集在一起是另一种避免受攻击的方法,因为这样一来,捕食者就很难确定进攻的目标了。世界上一半以上的鱼类在幼年的时候都是成群生活在一起的,而1/4左右的鱼类则是一生都是成群生活的。在一个鱼群中,每条鱼都能非常准确地找到游动的方向。就像是接受了神秘的指令一样,它们会齐刷刷地转弯和改变方向。当遇到攻击时,它们会自动让出一条通道,避开追捕。鱼群之所以能够作出这样的反应,是因为鱼的身体内长有压力感应器,被称为“侧线”,即使不用眼睛看,每条鱼也可以判断出它们邻居的行动方向。这样一来,它们也就可以以基本相同的方式行动了。在极端紧急的情况下,鱼类也会做出极端的逃命方法,比如跳出水面,这是甩掉捕食者的好方法。飞鱼通过张开鱼鳍,可以在水面上跳出300米远,其他鱼类也可以在捕食者逼近的时候跳出相对较短的距离。海洋中的一大危险鱼类是颌针鱼,这种鱼长约1.5米,长有长钉形的嘴部,据说曾经撞入船体刺伤过人类。
滤食者
有时候聚集在一起也会出事故,并且将鱼群带进陷阱中。驼背鲸捕食就利用了鱼群的特性。它们首先绕着鱼群呼出大量气泡组成气泡帘,受惊的鱼群越发收拢。此时,驼背鲸就突然从下往上将这个鱼群一口吞下,成千上万条鱼瞬间就成了驼背鲸的腹中之物。
这头30吨的驼背鲸在繁殖季节跃出海面。
驼背鲸的捕食方法比较有技巧性,它们的大多数亲戚,包括蓝鲸在内则以更小的猎物为目标。长须鲸的喉部有着很深的凹槽,当鲸张开嘴巴时,凹槽也随之伸展开,几吨重的海水因而得以进入。它们再合上嘴巴,海水就通过它们上颚的鲸须滤出。随着海水被排出,留下的就是所有的浮游生物了。这些是世界上最大的滤食者的例子。这种方法相当高效,鲸也因此成了地球上体形最为庞大的哺乳动物。
鲸是比较显著的例子,实际上还存在着许多采用这种方式捕食的体型要小得多的生物,数量最多的就是樽海鞘,它们看起来就像是两端没有底的透明小桶。从一端进水后,经过滤化,再从另一端排出海水——这种“排气式”方式就像是一个喷气式引擎一般,推动樽海鞘向前运动。樽海鞘的过滤方式十分高效,它们能够收集海水中的细菌和其他微生物食物。樽海鞘是相当成功的一种生物,在世界上的某些海域,这种肉眼难以发现的生物可以组成数百千米宽的樽海鞘群。
大洋深处
在洋面和海底之间是大量的海水和令人难以置信的巨大空间——1立方千米的海水足以填满50万个奥运泳池,而地球上总共有10亿立方千米的海水。随着深入大洋,阳光迅速消退,在250米以下,大洋完全是漆黑一片,难以区分方位,也没有固体表面可以依托,我们很难想象在这片黑暗中隐藏着什么。洋底海水的压力巨大,水温极低,有时虽然有比较温暖的洋流存在,但在周遭大环境之下,海底几乎是静止不动的。不过在这黑暗巨穴中,还是有着生命的痕迹。
在深海中,许多动物利用光亮来引诱它们的猎物。鱼的嘴巴前面晃动着一根闪亮的诱饵,颚下是一根发光的“胡须”,它们是裸襞鱼的远亲。它们的嘴巴和裸襞鱼一样,是暗门状的,可以将食物出其不意地囊括入嘴。蝰鱼也有发光的诱饵和发光器官,位于其身体的两侧,有些光亮是一直持续不断的,有些则是一闪一闪的。在受到威胁的情况下,有些深海鱼会喷出一些发光液体,这种吓人的把戏可以帮助它们脱离险境。
除了捕食以外,这些鱼还利用光来吸引异性。通常雌雄鱼的发光模式是不同的,这样可以帮助它们区别彼此。在深海中,还回响着许多奇奇怪怪的声音,这其中大部分都是由形形色色的鱼类发出的,目的就在于在黑暗中寻找伙伴。
深潜者
许多深海鱼开始时是生活在浮游生物中的,当它们长大时再潜回到深海中去,但是大海中确实有这么一些动物一天要潜到黑暗的深海中好几次,它们就是大海中的深潜者,全部都是需要呼吸空气的哺乳动物。
科学家们运用卫星发射机发现,海象至少可以潜入1 300米深的海水中,它们可以屏住呼吸超过1个小时。海象以乌贼和深海鱼类为食,它们具体如何捕食还不是很清楚。抹香鲸潜得更深,它们会在2 000米的深海中捕食,但食物匮乏时,它们会潜至3 000米。抹香鲸可以不呼吸达2个小时,对于需要到海面来呼吸的动物而言,这真是一个奇迹。
这头在海面游荡的抹香鲸已经准备好又一次的深潜了。它可以潜水达1个小时以上,而每次到海面呼吸只要5分钟时间即可。
尽管专家们知道抹香鲸以何为食物,但是究竟它们如何潜水或者如何发现猎物却还不为人所知。要回答这些问题,抹香鲸的鲸蜡也许可以提供一些线索。抹香鲸的头部就像一个大水库一样,充满了蜡状的液体,还有一些可以携带水或者空气的通道。有些科学家认为它们的头部就像是可调节的潜水艇的沉浮箱,因为鲸油在温度下降时会收缩并变成固体。根据这一理论,抹香鲸在需要下潜时,就使鲸油温度下降,反之则加温。但并不是所有的人都认同这一观点。
一些鲸类研究专家则认为,鲸脑器官其实是一种“声音集中装置”,可以帮助鲸在黑暗中“看到”猎物的所在。
神秘的巨人
从来没有人看到过抹香鲸猎食的场景,科学家也只是找到一些它们猎物的迹象。抹香鲸的皮肤上总有环形的瘢痕,在它们的胃中发现了铁钳形的喙。这些喙都是大型乌贼的残骸,因为这个部位实在是太坚韧了,根本不能被消化掉。环形的伤痕是由乌贼在作最后的挣扎时由其吸盘留下的。
巨型乌贼总是带着神秘的色彩,因为科学家迄今为止没有真正发现过一只活着的巨型乌贼。虽然常常有关于它们袭击船只的报道,但是人类对于它们的认识几乎都来自被网捕到的或者被冲刷到海岸的死去的乌贼。大西洋巨型乌贼可以长达17米,它们一直被认为是体型最大的无脊椎动物。但是2003年,在南极洲海岸边发现的一只乌贼被认为属于体型更大的另一个乌贼种类——在完全长成后,这种无脊椎动物可以长到25米,甚至更长。
生活在深处
直到19世纪中期,生物学家依然都认为深海环境根本不适合生物的生活,那里的寒冷、黑暗,还有巨大的压力,使得人类认为不可能有生物可以生活在那里。但是在1871年,一艘被称为“挑战号”的船只在几千米深的水域中发现了动物,这也就打破了旧的观念。在大约一个世纪之后的1960年,两个船员驾驶深海潜艇“得里雅斯特号”到达了马里亚纳海沟底部。在这里——海洋的最深处,海平面下11000米处——他们发现了活的动物。在海洋深处,没有阳光就意味着海藻不能生长,没有海藻,也就没有了“自产”的食物。但是,这里的生物以从海洋上层沉淀下来的动物残骸为食。偶尔,也会有一顿丰厚的美餐自行来到海底。比如说,一头鲸的尸体即是一场盛宴了,而肉质腐败的气味吸引了大量食腐动物,其中包括一种深海甲壳类动物如大型的木虱,以及盲鳗。说是鱼类,盲鳗其实更像蛇类,其嘴巴没有颚部。这些动物捡拾残骸上的肉质,直至剩下骨头。
黑暗中的热量
深海中的温度只有4℃,仅比极地海域的温度高出几度。但是在一些地方,地下水被来自海底火山的热量所加热,在这里,水温可以高达360℃,而正是高压防止了海水的汽化。这些高温泉眼被称为“热液孔”。最早的一个热液孔被发现于1977年,此后,越来越多的热液孔相继被发现了。
热液孔附近的水中含有溶化在其中的矿物质,这使得热液孔看上去像个烟囱口。随着水的喷出,其中的矿物质堆积下来,可以形成10米高的“烟囱”。但是热液孔最重要的特性隐藏在其下的岩石中,其中生活着大量的生物——巨型管虫成群地纠缠生活在一起,蛤则紧紧地吸附在海床上,其中还出没着白蟹和龙虾,这些动物食用那些以矿物质为生的细菌。如果明天太阳停止了照耀,地球上的大部分生命就会终止,但是热液孔边的生命则可以继续——就像它们在这几百万年来所过的生活一样。