高中地球科學/海洋生物
海洋覆蓋面積約為3.61億平方公里，約佔地球的71%。因此，它是地球上很大一部分生命的家園。海洋中的生命包括許多不同的物種。有些物種看起來很奇特，有些則非常龐大，有些美味可口，而另一些則很危險。生物可以在整個海洋中找到，即使是在最偏遠和惡劣的環境中。
- 描述不同型別的海洋生物。
- 描述不同海洋生物之間的相互作用。
海洋生物種類繁多，從地球上最小的動物到最大的動物。其中一些生物從大氣中呼吸空氣，而另一些則可以從水中提取氧氣。有些主要漂浮在水面，有些則在海洋深處。有些動物吃其他生物，而其他生物則利用陽光產生食物。海洋中生命的豐富似乎是無止境的。然而，汙染、海洋酸化和過度捕撈會大大降低海洋生物的多樣性和豐富度。透過研究和了解海洋生物，人類可以更好地保護這些生物。考慮到這一點，我們將透過將海洋生物分成七個基本類別來了解海洋中的生命形式。
海洋中最豐富的生命形式是浮游生物；大多數都非常小，你甚至看不到它們（圖14.27）。其中包括許多型別的藻類、橈足類和水母。由於探索海洋比研究陸地要困難得多，許多海洋生物還沒有被人類廣泛研究。科學家認為，許多海洋生物物種甚至還沒有被發現。浮游生物是一個已被廣泛研究的生物群。 “浮游生物”一詞源於希臘語，意為“漫遊者”，描述了這些生物的生活方式。所有浮游生物都自由漂浮或漂移，在海洋表面漫遊。
所有海洋食物鏈中的第一環是浮游植物，或“植物”浮游生物，它們利用陽光從二氧化碳和水中製造糖分（光合作用）。因為它們需要陽光，所以它們只能生活在透光層。透過光合作用，浮游植物為自己製造食物並釋放氧氣，這對它們來說是一種廢物，但對地球上的所有動物來說都是必不可少的。浮游植物構成海洋食物鏈底部的所有食物，因此被稱為初級生產者。地球上大部分的光合作用發生在海洋中，浮游植物產生我們呼吸的空氣中很大一部分氧氣。浮游動物，或動物浮游生物，以浮游植物為食物來源。它們可以在海洋的各個部分找到。
海洋中只有少數真正的植物；其中包括鹽沼草和紅樹林。但是大型藻類或海藻也像陸地上的植物一樣，利用光合作用製造食物。這些生物必須生活在透光層，因為它們需要陽光進行光合作用。因此，海洋中大多數植物、海草和藻類都分佈在海洋表面附近或靠近海岸的地方。大型藻類巨藻生長在近海帶（圖14.28）。巨藻傾向於成片生長，可以長到50多米長。巨藻林維持著豐富的生命，例如生活在其搖曳的莖中的水獺。據認為，陸地植物大約在5億年前從海洋生物進化而來。
海洋包含種類繁多的動物。一類主要的動物是無脊椎動物。無脊椎動物是沒有脊柱的動物。海洋無脊椎動物包括海蛞蝓、海葵、海星、章魚、蛤蜊、海綿、海蟲、螃蟹和龍蝦。這些動物大多分佈在靠近海岸的地方，但也可以在整個海洋中找到。事實上，科學家驚奇地發現，在靠近熱液（熱水）噴口的深海中，無脊椎動物繁榮昌盛，包括巨大的管蟲、螃蟹和蝦（圖14.29）。
像我們一樣，魚類是脊椎動物，具有脊柱和硬顱骨。它們是適應水生生活的動物。大多數魚類是“冷血”動物，具有用於運動和轉向的鰭、用於保護的鱗片、用於從水中提取氧氣的鰓以及讓它們漂浮在海洋特定深度的魚鰾。魚類包括沙丁魚、鮭魚和鰻魚，以及鯊魚和鰩魚（它們沒有魚鰾）（圖14.30）。
爬行動物是呼吸空氣的“冷血”脊椎動物。一些爬行動物群體已適應海洋生活。其中包括海龜、海蛇、少數鹹水鱷魚以及僅在加拉帕戈斯群島發現的海洋鬣蜥（圖14.31）。大多數海蛇在海洋中產活仔，不需要上岸繁殖。但海龜、鱷魚和海洋鬣蜥都將卵產在陸地上，這使得卵和成體都容易受到捕食。例如，人們以海龜或它們的卵為食，利用它們的龜殼，以及一些文化認為它們具有的藥用價值。海龜是瀕危物種，因此在世界許多國家受到保護。
每個人都喜歡企鵝，這是一種適應海洋的鳥類（圖14.32）。它們不會飛；相反，它們適應了游泳，並且可能有一半的時間在海上尋找食物。然而，還有許多其他種類的海鳥，例如鷗、塘鵝、鵜鶘和海燕。海鳥已適應透過潛水或用爪子在水面捕捉魚類。
哺乳動物是溫血脊椎動物，用乳汁餵養幼崽。大多數哺乳動物都有毛髮、耳朵、帶有牙齒的下頜骨，並且產下發育成熟的幼崽。海洋哺乳動物有五種型別。第一種稱為鯨目動物，包括鯨魚、海豚和鼠海豚。第二種稱為海牛目，包括海牛和儒艮。海豹、海獅和海象構成鰭足類。海獺是第四類動物——鼬科的海洋成員，鼬科還包括臭鼬、獾和黃鼠狼（圖 14.33）。最後一種海洋哺乳動物是北極熊，它嚴重依賴海洋生存，並適應了在海邊生活。
為了更好地理解海洋生物如何相互作用，有必要考慮它們生活的特定環境。海洋主要有四個棲息地：潮間帶和海岸、珊瑚礁、遠洋和包括海溝在內的深海。大多數生物都有一些適應其首選棲息地的特定特徵。
潮間帶可以發現大量生命。許多潮間帶動物可以在水中或水外生活；有些動物一生的一部分在水中度過，另一部分在水外度過。它們必須適應水位的頻繁變化和海浪的衝擊。作為回應，許多動物具有堅硬的外殼和牢固的附著物來保護自己。有些動物，如貽貝，一生都牢牢地附著在岩石上（圖 14.34）。許多幼體生物在河口開始它們的生命，河口是受潮汐影響的特殊生態系統，淡水和鹽水在這裡匯合。
珊瑚礁是由珊瑚和其他動物建造的，這些動物沉積碳酸鈣礦物質，在海岸附近形成岩石結構。它們支撐著生活在珊瑚礁內的複雜海洋生物生態系統。這些多樣化的生物之間存在複雜的相互作用；有些物種互相幫助生存。當珊瑚礁被破壞或汙染時，某些物種受到的影響可能大於其他物種。對一個物種的傷害可能會對其他物種產生多米諾骨牌效應。這可能導致整個生態系統崩潰。珊瑚礁對某些威脅（如溫度變化和漏油）特別敏感。
遠洋是指廣闊的開放海洋水域。這個廣闊的區域是相對較少動物的主要棲息地。海洋中的大部分食物都靠近海岸發現，因此大多數這些動物只是路過。一些大型動物，如鯨魚和巨型石斑魚，可能會在開闊水域度過一生。
如您所知，科學家們驚訝地發現海洋最深處——海溝中存在生命。動物如何在如此深的地方生存？它們已經適應了那裡可獲得的資源，一些細菌甚至可以使用無機化合物作為能量來源，而不是依賴太陽作為能量來源。這被稱為化學合成。在這些極端的地方發現了蝦、蛤、魚和巨型管蟲。
其他一些動物可以生活在漂浮的海藻筏上或寒冷的地方，如北極和南極。無論您在廣闊的海洋中觀察哪裡，總有一些生物找到了生存之道。幾乎所有這些生物都相互依賴。當然，所有生物都依賴於將陽光轉化為生物量的生產者。我們的海洋目前正受到全球變暖、過度使用和汙染的威脅。這些生態系統中的不平衡可能有一天會破壞人類賴以生存的脆弱生命網路。
- 我們的海洋是各種各樣的生命的棲息地，包括最小的細菌到最大的鬚鯨。
- 一些海洋生物漂浮在水面，利用太陽能，一些生活在深海中，將水中的化學物質轉化為食物。
- 浮游生物是自由漂浮的生物，包括進行光合作用的浮游植物以及以它們為食的動物——浮游動物。
- 地球上幾乎所有的門類都在海洋中都有代表，包括無脊椎動物和脊椎動物、魚類、爬行動物、海鳥，甚至呼吸空氣的哺乳動物。
- 許多海洋生物與其他生物合作生活，例如珊瑚動物與其組織中的甲藻共生。
- 海洋中有哪些七類生命？
- “無脊椎動物”是什麼意思？
- 海洋中的主要生產者是什麼生物群，所有其他生命都依賴於它們？
- 如果魚需要氧氣才能生存，為什麼它們不能在陸地上生存？
- 有些人認為北極熊不是真正的海洋哺乳動物，因為它們本身並不生活在海洋中。他們會說北極熊是陸地動物，就像其他熊一樣。你的看法是什麼？解釋一下。
- 海洋生物的四大主要棲息地是什麼？
- 描述生活在珊瑚礁中的生物可能具有的適應性。這些適應性與生活在遠洋中的生物有什麼不同？
- 描述維持海洋生態系統的重要性。
- 化學合成
- 利用無機化合物生產食物。
- 無脊椎動物
- 沒有脊柱的動物。
- 浮游植物
- 可以進行光合作用並因此產生氧氣和糖類的浮游生物。
- 浮游生物
- 一群在水中自由漂浮的微小動植物。
- 珊瑚礁
- 由珊瑚的碳酸鈣骨骼形成的大型水下結構。
- 脊椎動物
- 有脊柱的動物。
- 浮游動物
- 微小的動物性浮游生物；它們通常以浮游植物或其他浮游動物為食。
- 海洋如何與大氣相互作用？
- 能量如何在全球範圍內傳遞，這對地球上的生命有什麼影響？
- 全球變暖對海洋意味著什麼，這可能如何影響整個地球？