终生浮游的海洋原生动物中,有三个著名的类群,那就是抱球虫、放射虫和丁丁虫。其中,丁丁虫是一类有壳的纤毛虫,靠纤毛运动和摄食,纤毛旋转的围口膜自壳口伸出,有散布其间的功能不详的拟触手,以可伸缩的原生质附于壳的基底。丁丁虫壳是虫体分泌的胶质或假几丁质的,壳是呈铃锥状、瓶形、壶形或筒状,壳面有平滑的,也有粘着砂砾等外来颗粒物质的,以增加其牢固性,因此又称为“砂壳虫”。
原生动物构成海洋中生物的一大部分,它们又是第二级食物链的开端,所以它们成了海洋动物最重要的食物来源。某些种类如放射虫和有孔虫,它们微细的骨骼会慢慢沉落海洋深处,形成大片的沉积物,日积月累这些沉积物就演变成了岩石,可作为地层划分的依据之一。有人认为,这些沉积物在微生物以及压力和温度的作用下发生化学变化,是形成石油的原因之一。同时,它在生物学的研究中也具有极大的科学价值。
谁见证了沧海桑田?
有孔虫是一种微体生物,要想看到它,需要把底栖生活的海藻或其他动物的虫管放在显微镜下观察,那缓缓而动的、有蓝白色壳的微小生命就是有孔虫了。有孔虫是具有壳和网状伪足的单细胞动物,它的壳内还有许多个房间、每个房间有孔相通,因此而得名。有孔虫的全身仅由一个细胞组成,大小近似于海边的一粒细砂,但形态各异。有孔虫广泛分布在世界各个海洋,据统计已有3万多品种,并且还以每天增加2个新种的速度飞快增长呢。
有孔虫可是海洋食物链的一个重要环节,其分布同其他原生动物一样广泛,分浮游和底栖两个类群。它们对环境反应敏感,有明显的深度分布范围,因而它们是很好的海深指示生物。
地质学家为拇开海陆演变的历史,到处寻找埋藏地下或埋藏海底的旧时桑田的遗址,常常是耗尽人力财力却一无所获。要解开沧海桑田之谜,的确不是件容易事儿。但有孔虫解决了很大的问题。它凭着天生喜好海水的习性,在揭示昔日沧海桑田这个艰难的工作中,成了地质学家的好帮手。
有孔虫祖祖辈辈以海洋为家,生生死死永远不离海洋。没有海水的地方,根本就找不到它的踪影;海水到哪里,海洋的边界到哪里,有孔虫就生活到哪里。更有趣的是它们活着的时候在哪里繁衍、嬉戏,死亡以后就埋藏在那里了。有孔虫是海洋的最有力的见证物。江苏南通——盐城——连云港一线,今日沃野辽阔,水网密布,但有谁能想到这里曾是10万年前后古黄海的旧址呢?
什么生物软泥分布于深海?
软泥这个术语,最早见于著名的调查船“挑战者号”(1872年~1876年)全球性海洋调查的文献中.是指水深大于500米深海的沉积物具有软的羹汤般的浓稠状特征。按照海洋地质学家的定义,若沉积物中某类生物骨骼的含量大于或等于30%时,此沉积物就以此类生物命名,如有孔虫软泥、放射虫软泥等等。但是,4000多米的深海底,不都是有孔虫软泥的一统天下。为什么呢?原来,碳酸钙的溶解度随海洋的压力(深度)、盐度增大而加大,所以有孔虫这类含钙的遗骸只能在不太深的暖水中才得以沉积和保存下来;如果超过上述深度,钙质壳就会被未饱和的深层冷水溶解而不复存在了;但是,硅质的放射虫遗骸则与此相反,它的溶解度与水温、pH值成正比,而与海水的压力又成反比,所以,在深海区的海底,放射虫的遗骸反而多些。
放射虫与古温度变化有什么关系?
放射虫是具有辐射状骨针和辐射状伪足的海洋原生动物,其细胞质被中央囊膜分为内部的中央囊和外部的外质。放射虫是一类古老的原生动物,分布遍及世界各个海域的不同深度,为大洋性浮游生物,同时愈近黑潮和湾流,其种类和数量越多。当放射虫虫体死亡之后,二氧化硅的骨骸能在海洋沉积物中得以保存,作用与意义和有孔虫类似。
微小的放射虫只生活于海洋,因此同样可作为海洋环境的指示生物。另外,放射虫还有一种提供古温度变化信息的功能。在海洋中生活的放射虫,对水温的要求很严格,它们有暖水种和冷水种之分。暖水种只能生活在炎热的赤道大洋区或温热的暖流区;冷水种就分布在远离赤道的北纬40度以北的水域。从放射虫的分布,就能看出大洋中各处水温的分布。
记录古海洋水温的变化,更是放射虫的拿手本领。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。在水温增高时,堆积在海底的放射虫是暖水种;当水温下降时,堆积在海底的放射虫就是冷水种。
太平洋东北部喀斯特盆地3.5万年以来水温变化的曲线,就是通过对放射虫的研究而得到的,在312万年以前,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。12万年以后,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。可以说,放射虫对海水温度变化的反映既灵敏又准确。
放射虫为人们把许许多多古温度变化的信息储存在大洋中,随着科学技术的发展和对放射虫研究的深入,人们将可以从放射虫身上得到越来越多的有关古温度变化的数据。
谁能告诉我们古海洋的深浅?
除使用各种测深仪实际测量外,还可从一种叫做介形虫的微体生物身上,得到大海深浅的数据。如今海洋中的介形虫一般只有0.5毫米~1毫米大小,种类很多,目前已知的就有2500余种。它们大多体呈三角形、卵形、梯形等,生活在无边无垠的海洋中,但却从不到处漂泊,在深海生活的决不到浅海栖居,在浅海生息的也决不到深海邀游。地质学家根据介形虫的这一习性,就能推算出不同地质时期大海的深浅。
在南黄海西北部地区海底泥沙中介形虫的分布,南部以中华丽花介为主,北部以穆赛介为主,东部以克利特介为主。这3种介形虫分别生活在0米~20米、20米~50米和大于50米水深的海区。这就为人们绘制出一幅简单的海底地形图。介形虫给出的海洋深浅数据太粗略了,怎能与现代仪器的精密测量相提并论呢?这是事实。但介形虫能测量出成百上千万年前海水深浅的本领,是任何现代精密测深仪都望尘莫及的。
在漫长的历史进程中,海洋早已发生了巨大变化。面对这个面目全非的海洋,介形虫却能大显身手。比如,地质学家从地中海几千万年前形成的沉积物中,发现了一种叫深海角介的只能在大洋里生活的介形虫,而在年代更新的沉积物中,却再也见不到它的踪迹。由此得知,古地中海曾经是一个大洋,与大西洋相通,水深可能达到几千米,可是以后它又与大洋失去联系,封闭成如今名副其实的被陆地包围着的地中海。在这一点上,介形虫所提供的宝贵数据是无与伦比的。
“赤潮”是怎样出现的?
在亚洲西部的阿拉伯半岛和非洲大陆之间出现了红色的海域,这是海水中大量的红海束毛藻造成的。
红海束毛藻属蓝藻类,但体内的藻红素含量很高。它们的植物群体虽然很细小,但大量繁殖时,成群成团地漂浮在海面,可以把海水“染”成红色。红海束毛藻的群体容易死亡分解,藻体死后,海水发出阵阵腥臭味,这就是赤潮。它一般于早春或晚秋季节发生在近岸海域,那时,海上漂满了红色的水团,远远望去,是一片红色的海洋。
在我国沿海,赤潮生物有近130种,夜光虫和裸甲藻则是最常见的有鞭毛的赤潮生物。平时,一个海湾可能有多种赤潮生物,但不一定都发生赤潮。富营养化虽然是赤潮发生的必要条件,但并非充分条件。只有种种水体因素适合于某种或某些赤潮生物爆发性繁殖,使大型细胞数达到约2万个/毫升或小型细胞数达100万个/毫升或叶绿素a量大于50毫克/升时,专家们才断定这是赤潮发生了。
近岸水域、特别是在半封闭的河口湾,因水流不畅或富营养化,再加上持续干旱少雨、水温偏高,平静的海面常呈现大面积斑块或带状的变色现象。入夜,船只划过水面,船桨会泛起“火星”,而船尾则会拖着长长的光带,海浪撞击海岸也会有鳞光闪闪的浪花。但是几天之后,鱼、虾、贝相继死亡烂臭,有时,那里的海贝还会危及人们的生命。
环节虫类动物是怎样运动的?
环节动物约3500种,多穴居在泥沙或石缝中,有的栖息在自身分泌物和沙组成的管子中,也有一些种类营自由漂浮生活,这类动物包括有许多刚毛的海蠕虫。环节虫具有由中胚层裂开形成的真体腔,身体很清楚地分成环节,除了头部和尾环节之外,其身体外表和体内分成同样的若干环节。每一体节上有刚毛,还长有疣足作为运动器官,运动起来更加有力。每一环节都包含着充满体液的一些小室,环节虫只要收缩肌肉便可压缩体液,使每个小室的形状改变,它从而也就可以挖洞或游泳了。
环节虫类是动物界最重要的类群之一,它们是最早具备环节模式构造身体的简单动物,这种模式后来进化成为龙虾、虾及蟹等更高级的动物所具备的复杂的节肢体型。环节动物的循环系统已进化为全部血液封闭在血管内的封闭式循环。它们的神经系统也较腔肠动物进化。在体前端有一个由两叶组成的神经节——脑,脑已具有协调全身感觉和控制运动的能力。
谁喜欢参与“群婚舞会”?
水族中的婚姻大事,要数沙蚕办得隆重、热烈而自由了。在繁殖之夜,成千上万条沙蚕会云集在一起,在海中翻下翻上,翩翩起舞,被人们称为“群婚舞会”。沙蚕正是以这种奇特的生殖方式而闻名于世的。
在李时珍的《本草纲目》中有明确记载:沙蚕“闽、广、浙江海滨多有之,形如蚯蚓,闽人以蒸蛋或作膏食,饷客为馐,云食之补脾健胃等,且生血利湿行小便。”由此可见,沙蚕不仅可以制作成美味佳肴,还有强身健体的保健功能呢。
沙蚕不仅是一种经济价值很高的虫类,还是有名的海钓饵料。每逢节假日,聚集在滨海的钓鱼爱好者常常是用沙蚕做钓饵的。在人们整理钓饵的时候,有时可以看到这样一种现象:在放沙蚕的小盒中,一些贪吃的苍蝇和蚂蚁,一旦接触到那些沙蚕很快就死掉了。千百年来,没有人感到死沙蚕杀死苍蝇是件怪事,其实这样普普通通的现象中蕴藏着很深的科学道理,细心的研究者开始觉察到:沙蚕中一定含有杀虫成分。经过他们多年的研究,终于在沙蚕中提取出一种有毒的物质,还探明了它的化学物质结构,这种物质被命名为“沙蚕毒素”。
海洋龙介虫是怎样运动的?
龙介类是喜隐居的多毛蠕虫,在幼虫阶段后期就住在特殊的管子内,以保护它的柔软身体不受伤害。这种管子可能是柔软膜状的,也可能是由龙介头后面一个特别器官分泌的石灰盐所造成。在管外只能看到触手组成的冠,这是一个特殊的摄食器官,样子像个羽冠。微粒食物不论是死是活,只要一触及到羽冠的任何部分便被抓住,送入口中。水中微有波动,甚至忽然间有阴影罩住龙介,都会使龙介立刻撤回它的摄食羽冠。当它再次把羽冠伸展出来时,总是小心翼翼,动作十分缓慢。
什么是箭虫?
大海之中,生活着一类体形微小、透明的浮游动物,通常它们仅有1厘米~2厘米。它们就是箭虫类。有人曾在1立方米海水中发现了1000多只箭虫。它们有头、眼、颚毛和尾,但是没有呼吸或排泄器官。它们在水中游泳时能靠本身的鳍状突出物保持平衡,以口上下两侧的长颚毛捕捉其他浮游动物为食。
什么是扁虫?
海洋中还生活着许许多多的扁虫,大约有1.5万种之多,它们中大部分是寄生虫,主要生存在其他动物体内或身上,但也有些是自由生存的,自己能够爬行。扁虫有极原始的集中的神经系统,它的一些神经组织集结在头部形成一个简单的脑,这个脑能接收感觉器官发出的冲动和刺激,然后把信息转送给身体其他部分。扁虫有个雏形的头,不过口却在体下侧中央部分。
什么是星虫?
生活在海洋中的星虫行动缓慢,藏身于海底的穴洞内,靠分泌粘液造成洞壁。它身体前端有个管状的吻,吻端有口,进食时能自里向外翻出。它用粘液收集极微小的食物粒,由纤毛送进口去。遭遇压力时,体液会使吻变硬,吻还可用来挖洞。
什么是益虫?
海洋中的益虫的体型看上去很像香肠,大都栖息于海底洞穴中。最有趣的益虫之一名叫“旅馆胖老板”或“旅馆主人”虫,因为它在泥中挖出U形的洞,让许多动物住在里面。这些“客人”包括蟹、虾虎鱼和其他蠕虫。“主人”分泌制造出粘液网罩在头上,然后收缩身体把水及水中所含食物吸入网中,不时把粘液和粘到的食物吞下。
什么是多毛虫?
顾名思义,海洋里的多毛虫是因为遍身有毛状突出物而得名的。它们每一体节两侧有一对疣足,足上生有刚毛,长度从几毫米到6厘米不等。有些可以自由游动,有些是住在它们在海底所筑的圆洞中。
多毛虫的颜色有暗淡无光的,也有鲜艳夺目的,有些甚至能自体内发光。它们跟大多数海蠕虫一样,也要经过幼虫阶段。漫游性多毛虫类是自由生活的,能挖洞、游泳和行走,因此,它们的感觉器官和运动器官发展得比那些一生居于管内、不作自由运动的蠕虫更为高级些。