生物及种类海洋中生物的种类与数量都非常丰富。据估计全球海洋中目前生活着各种海洋生物至少有20万种,总生物量大约342亿吨。但是,要比较准确地说出海洋中究竟有多少种生物,至少在目前还无法实现。其一,至今人类对深海水域的探测范围极其有限,估计海洋中生物的种类与数量都非常丰富,还有一些深海生物尚未被发现;其二,由于自然杂交和遗传变异等作用,新的物种不断出现,而老的物种又在逐渐灭绝,物种的数量几乎每时每刻都在变化着;其三,部分海洋生物中还存在着同种异名或异种同名现象。
海洋生物的数量,除了用种类来表述外,更多的还是用其数量的多少来进行表述。比较常用的数量表示方式有两种:一是用种群的个体数量;二是用其产量或资源量。
在已知的所有海洋生物中,若以种群的个体数量表述,要数浮游生物的数量最多,仅浮游动物中的桡足类,其个体数量即可超过全部大型海洋生物的个体总数;至于浮游植物,其数量要比浮游动物多得多。浮游生物的个体数量虽多,却因其个体一般都非常小,以至于大约需过滤1000万升海水才能获得1千克浮游生物(干品),其代价确实太大,因而至今尚无人尝试去开发利用这一丰富的生物资源。但是,作为海洋中其他生物的初级饵料,浮游生物在海洋食物链中却发挥着必不可缺的重要作用。若以种群的产量和资源量表述,海洋中以鱼类和贝类最多。海洋中鱼类的种类多达25000种,每年仅资源的增长量即高达6亿吨左右,全世界每年的鱼类捕捞量一般都在1亿吨上下。
我国有多少海洋生物
我国是世界上12个生物多样性特别丰富的国家之一,仅海洋生物的种类就有2万种之多,占世界海洋生物物种总数的25%以上。其中,有捕捞价值的鱼类约2500种,虾蟹类约800种,此外还有贝类、海藻类、海参、海胆、鱿鱼、海蜇、海豚等。仅可以入药的海洋生物就多达700余种。我国的海洋生物海洋生物种类繁多种类虽然丰富,但渔业资源量却不丰富,我国渔业资源的最大年可捕量只有730万吨左右,在世界上仅处于中下等的水平。
海洋生物数量庞大,种类繁多,为便于记忆和统计,人们常按其特征与属性将之分为若干个类别。海洋生物的分类方法有多种,最常见的是生物系统分类法。该方法将海洋生物先分为海洋动物、海洋植物、海洋菌类3大类,每个类别再依次按门、纲、目、科、属、种的顺序将海洋生物细分至种。全球目前已发现的海洋动物大约有18万种,海洋植物约2.5万种。
海洋植物
海洋植物一般都称其为藻类,在植物系统分类学中,藻类又被分为绿藻、褐藻、红藻、硅藻、金藻、黄藻、甲藻、蓝藻等8大门类,每个门再依次按纲、目、科、属、种的顺序进行细分。
海洋植物
有时,人们还按藻类的个体大小和生活方式,将其分为浮游藻类和大型固生藻类两大类,其中以浮游藻类的数量最多,大约可占藻类总数的90%以上。在浮游藻类中,数量最多的是硅藻,其最大分布密度是每升海水中可达100个以上。浮游藻类的个体一般都非常小,人们用肉眼很难分得清,大多需要借助显微镜才能看到。大型固生海藻类虽然数量不算多,但与人类生活的关系却更为直接。海带、裙带菜、紫菜、龙须菜(学名江蓠)、海青菜(学名石莼)等不仅是人们喜欢食用的海藻类,有些还可以作为海洋化工等产业的重要原材料。其中,海带和裙带菜属于褐藻,藻体色泽多呈褐色,幼嫩时呈绿褐色;紫菜和龙须菜属红藻,呈红褐色;海青菜属绿藻,呈绿色。螺旋藻也是人们比较常见的藻类,属蓝藻,呈蓝紫色,其个体大小犹如一小段卷曲的头发丝,是人们在最近十几年才开发的一种营养丰富的藻类,被认为是人类最优质的蛋白源之一。
海洋动物
海洋动物按动物系统分类学可分为原生动物、多孔动物、腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、节肢动物、软体动物、棘皮动物、脊索动物等十几个大门类,每个门类再按纲、目、科、属、种的顺序依次细分。海洋生物中与人类关系最密切的首推海洋动物,鱼、贝、虾、蟹都是人们经常食用的水产品,也是人类从海洋获取蛋白质的重要蛋白源。
海洋动物海洋细菌
海洋细菌的种类和数量也非常多,有些种类可以使海洋生物致病,如某些海洋弧菌类;有些种类则可以作为其他海洋生物的食物,如海洋酵母类、海洋硫化菌类等。虽然它们与人类的关系远不如海洋动物和海洋植物那样密切,但是在维持海洋生态平衡方面也起着重要的作用。
除上述分类外,在渔业资源领域,人们还常按各种生物在海洋中的空间分布及其生活方式等特征,将之分为浮游生物、游泳生物、底栖生物3大类群。
海洋细菌浮游生物
浮游生物通常是指游泳能力一般不太强,仅能长年漂浮在海水中生活的海洋生物。浮游生物又分为浮游植物和浮游动物两大类群。其中,浮游植物可以利用海水中的无机物,通过光合作用自身合成有机物,是海洋中有机物的生产者,也是浮游动物、某些滤食性贝类和滤食性鱼类的食物供应者;浮游动物主要依靠摄食浮游植物、有时也可摄食海水中的有机物碎屑和其他有机质微粒生活,同时它们又是小鱼小虾的食物。
浮游生物的个体一般都比较小,有些种类只有一个细胞,被称为单细胞生物,如硅藻、小球藻、金藻等;有些种类虽然是由几个细胞组成的,但细胞之间没有器官分化,细胞脱离群体后仍可以独立生活,被称为群体生物,如螺旋藻、角毛藻等;有些种类也是由多细胞组成,但细胞间开始有器官与功能的分化,被称为多细胞生物,如轮虫、糠虾等。浮游生物中也有少数个体较大的种类,如水母类中有些种类最大的直径可达2米、须腕长超过5米。一般地讲,浮游植物以单细胞种类占多数,浮游动物一般都是多细胞生物。
浮游生物
世界上第一个对浮游生物进行采集研究的人是德国科学家J·缪勒(1801~1858),他从1846年开始进行环球考察,用特制的浮游生物网采集了大量浮游生物标本。
游泳生物
游泳生物是指那些游泳能力较强、可以在海水中自由游动、体型相对较大的海洋生物。绝大多数鱼类、虾类,以及鱿鱼、海豚、鲸、海豹等都属于游泳生物。
虎鲸底栖生物
底栖生物这一术语是由德国自然科学家N·海克尔(1834~1919)提出的,是指那些大多数时间都在海底匍匐生活或固着生活,或者潜藏于海底泥沙层中过着埋栖型生活的生物,蟹类、龙虾、海参、海胆、海带以及大多数贝类(如扇贝、蛤蜊、牡蛎等)都属于底栖生物。有些鱼类,如比目鱼、鳐、等,虽然也具备一底栖生物定的游泳能力,但因其大多数时间都生活在海底,因此也被划归为底栖生物。
游泳生物和底栖生物是构成海洋水产品的最主要生物,而浮游生物则是它们的重要食物来源。
海洋生物的生活环境
海洋浩瀚无垠,海洋生物可以在广阔的大海中尽情遨游。但是,海洋中却并非处处都有海洋生物,生物分布还要受许多环境因素的制约。
浮游生物是海洋中个体数量最多的生物。其中,浮游植物必须生活在有光照的水域中,因为它们必须依靠光合作用来制造营养,维持生命,因而浮游植物白天一般多生活在洋面区上层的光亮带,即100米以内的浅水层中,夜间可下沉至200米以内的稍深水层中。浮游动物大多以浮游植物为食,由于其摄食活动大多是在夜间进行,因而夜间它们大多活动在200米以内、有浮游植物分布的水层中,白天则下沉至200米以下的弱光区生活。
鱼类大多以浮游动物或者小型鱼虾等为食物
鱼类大多以浮游动物或者小型鱼虾等为食物,因而其分布水域大多在距海岸几百千米、水深200米以内的大陆架及其附近海区。大陆架水域分布的鱼类数量大约可占鱼类总数的2/3以上,只有一部分大洋性洄游鱼类,如金枪鱼、旗鱼、鲣鱼等,可分布至广阔的大洋水域。还有部分鱼类几乎长年都生活在海底,成为底栖性鱼类,如比目鱼。此外,还有少数鱼平时都生活在海洋中,但繁殖季节则需要溯游至江河内产卵繁殖,如鲑鳟鱼类。在更深的海底水域,虽然也曾发现过鱼类,例如,深海潜艇曾在数千米以下的深海海底发现过形状怪异的鱼,1978年在南极罗斯冰架下597米的冷水团中发现过鱼,但大洋深处究竟有多少鱼类,至今仍然是个未知数。
贝类中绝大多数都生活在海底,这也是由其生活习性所决定的。贝类需要滤食浮游性微藻类或者捕食其他贝类,其生存水域中必须有足够的食物,因而它们大多也只能分布在水深100~200米以内的海域。虾蟹类大致上也是如此。至于深海中有多少生物,至今仍不是十分清楚。因为直至目前为止,全球海洋中大约只有5%左右的水体被人类基本上探明,而占全球海洋80%以上的深海区,除了少数探险家偶尔光顾之外,基本上还属于未知的空白区,人类对深海的了解仅知之皮毛。
深海中一片漆黑,水温一般只有2℃左右
深海中一片漆黑,水温一般只有2℃左右,而压力却高达30~110MPa,是正常大气压(0.1MPa)的几百倍乃至上千倍,深海下层的海水中含氧量仅为表层海水的1/10左右。如此恶劣的环境条件普通海洋生物是根本无法存活的。据计算,海水深度每增加10米,产生的压力就相当于一个大气压(0.1MPa)。在水深超过30米的海底,未经特殊训练的潜水员就很难承受海水的巨大压力;在水深1,000米的深处,海水的压力可达100个大气压(10MPa),如此大的压力足以使木材的体积被压缩至一半,变得像金属一样不能漂浮而只能下沉;在水深10,000米以下的深海中,压力超过1,000个大气压(100MPa),曾在该深度考察过的用特殊钢制造的直径218厘米、壁厚8.7厘米的深潜器,大小被压缩了2毫米,同时深潜器的外部涂层也在巨大的压力下全部剥落。
根据深海探险家描述,为适应深海中这种特殊环境,深海生物的体色多呈红色、黑色或者无色,有些种类还能发出磷光;深海鱼的眼很小或者全盲,嘴大,颚宽阔,胃容量很大,以便能获取并容纳更多的食物;由于深海中食物稀少,深海生物的体型一般都不太大,新陈代谢迟缓,生长也极其缓慢;可能因深海中生物密度较小、同类难求的缘故,许多深海生物的配偶常常是终身的,有的种类雄性个体还以寄生的方式终生依附于雌性个体身上,成为永不分离的终身伴侣。
奇异的深海生物
深海生物由于长期生活在低温、高压、少氧的环境中,采集上来后会很快死亡并腐败解体,因而能保留下来的标本就极为罕见。1996年一艘科学考察潜艇在马里亚纳海沟查林杰海渊中第一次在11,000多米深的海底收集到微生物样品,该样品在实验室经培养后,被鉴别出多种原始细菌类和真菌类,其中还包括一些抗寒菌类及其孢子。这些菌类能承受比海面高1,000多倍的压力和2℃左右的低温,并且在这种苛刻的环境条件下仍能正常地生活与繁衍。
最大的海洋生物
海洋生物中体型最大的当属鲸,鲸类中又以蓝鲸(也称剃刀鲸)的体型最大。成体蓝鲸的平均蓝鲸体长雄性可达25米,雌性则可超过26米。国外曾捕获过一条体长34.6米、体重154吨的雌性蓝鲸,这也是人类有记载以来所记录到的个体最大的生物,据说仅其舌头的重量就超过陆地上的最大生物——大象的体重。蓝鲸不仅是最庞大的海洋生物,也是迄今地球上所有生物中体型最大的。即使是一头刚出生的小蓝鲸,体长也有7米,体重接近3吨。鲸的妊娠期约11~13个月,最长寿命80年以上。虽然鲸的体型庞大但并不笨拙,游泳能力和潜水本领都很强:最快游速可达37千米/小时,并可数小时内一直保持在28千米/小时以上的游动速度;其潜水深度最深可超过1,000米。其中属抹香鲸的潜水本领最强,最大潜水深度可达2,200米,潜入水下的时间可长达1小时。
各类海洋生物的“巨无霸”
鲸虽然体型庞大但并非鱼类,鱼类中体型最大的应是鲸鲨。根据报道最大鲸鲨体长达21米,体重超过40吨。而体型最小的鱼为生活在菲律宾吕宋岛及马绍尔群岛的一种缎虎鱼,其体长一般只有1~1.5厘米,体重仅几十毫克,这种鱼需要几万条才有1千克重。
缎虎鱼
软体动物头足类中体型最大的是大王乌贼,其最大个体体长可达17米,其中头和躯体长6米,腕长11米;而体型最小的细乌贼体长则仅有1厘米左右。某些种类的章鱼个体也很大,1973年在美国华盛顿州附近海域捕到的一只太平洋章鱼腕长达7.8米,体重53.6千克。章鱼腕上生有许多吸盘,具有非常大的吸力,体型大的章鱼腕上吸盘多达2000个,每个吸盘的吸力约100克,总吸力可达200千克。
贝类中体型最大的是生活在热带海洋的砗磲,其最大个体壳径达1.2米,体重100千克;海藻中体型最大的种类是太平洋巨藻,全长可达60米,能从几十米深的海底一直生长到海面;水母类中体型最大的为霞水母,最大个体伞径可达2.4米,腕长则可达36米;有一种被称为丝带虫的蠕虫类的海洋生物,其体长平均约4.6米,最大者可达30米。这些也都称得上是同类当中的“巨无霸”。
游得最快的海洋生物
海洋生物中游得最快的当属旗鱼,最快游速可达110千米/小时,相当于高速公路上快速奔跑的小汽车。旗鱼常年生活在大洋中,身体呈流线型,背鳍长而高,口吻部向前突出为箭状,尾鳍发达有力,游动非常迅速。
旗鱼海洋哺乳动物中以海豚游得最快,最高游速可超过50千米/小时。
企鹅是海洋鸟类中的游泳高手,最快时可达35千米/小时。
乌贼是无脊椎动物中的游泳冠军,当它遇到紧急情况时,可以用胴体部的喷管喷射海水来产生推进力,短时游速可达32千米/小时。
表中列出部分海洋生物的最快游速,从中可以比较它们之间的差异。
鱼不仅会在水中游泳,有些还会离开水在空中飞翔,这种会飞的鱼被人们称为飞鱼。飞鱼的种类多达上百种,例如在我国南北沿海比较常见的燕鳐鱼就属于会飞的鱼。燕鳐鱼的体长一般只有20~30厘米,身体呈流线型,胸鳍宽大,展开后呈翼状。当其在水中遇到敌害攻击或者受到惊吓时,能以每小时30千米以上的游速迅速冲出海面,并展开宽大的胸鳍,像鸟儿那样展翅在低空飞翔。有时为了增加前进的动力,延长飞行时间,燕鳐鱼还经常用尾不停地击打水面。据记载,燕鳐的最长飞行距离达396米,离开海面的最大高度6米。燕鳐鱼位于北美洲加勒比海的岛国多米尼加以盛产飞鱼而闻名,据说其周围的海洋中飞鱼的种类多达数十种,最大的种类体长可超过1米,最大飞行距离近千米。
飞鱼看似会飞,但实际上只是在海面上空滑翔,因为在整个飞行过程中,其鳍既不能像鸟翅那样上下扇动来产生飞行动力,也不能像昆虫翅膀那样不停地快速抖动来产生动力,而只能像滑翔飞机那样,依靠在水中快速游泳产生的原动力,冲出海面滑翔,飞行一段距离后仍要再落回大海继续游泳。
能上树的鱼
鱼不仅有会飞的,还有会跑的,甚至会爬树的。在我国东南沿海潮间带生活着一种小型海水鱼,学名叫弹涂鱼,体长一般只有10厘米左右,其胸鳍和腹鳍的肌肉非常发达,能用胸鳍和腹鳍支撑起身体跳跃前进,有点像陆地动物的四肢那样。退潮后,弹涂鱼常用其胸鳍和腹鳍支撑起身体,在海滩上活泼地跳动,因而也被当地群众称为跳跳鱼或跳鱼。弹涂鱼有时还能利用其胸腹鳍攀爬到水边的芦苇上或树丛上捕食昆虫。
弹涂鱼会发电的鱼
鱼类中还有少数种类体内生长着可以产生电流的器官,能释放出电流,用以击退敌人,保护自己。有的种类可产生比较强大的电流。例如:电鳐的放电电压最高可达200伏(V),完全可以击退一些体型较大的侵犯者;而电鳗的放电电压最电鳐高时可达600伏,甚至可以击昏一头大水牛。虽然它们的放电电压都比较高,但储存的电量有限,经几次放电便消耗殆尽,需要经过一段时间后才能再次放电。
据测量,电鳗在放电时的平均电压约350伏,电流可大于1安培(A),瞬时放电电压可达500~600伏、电流近2安培,功率约1千瓦(kw),最高放电电压可以达到650伏。电鳗和电鳐释放的虽然都是直流电,但放电频率可达每秒300个脉冲。
电鳐的自然分布较广,我国海域有时也可以发现。电鳗则主要分布在南美洲亚马逊河流域,电鲶主要分布在非洲尼罗河一带。
懂得“免费旅行”的鱼
海洋中有一种鱼叫做鱼,其头顶上生有一个形状像胶鞋底的大吸盘,它可以用该吸盘吸附到鲨鱼等大型鱼类的身上或者航行中的船舶上,进行免费旅行,被人们戏称为“免费旅行家”。但是,鱼并不是白白地利用被吸附鱼的劳动力,而是与被吸附鱼之间存在一定的共生关系,因为它可以吃掉被吸附鱼身上的寄生虫和食物残渣,起到免费清洁工的作用。
鱼冻不死的海洋生物
有些海洋生物为了适应特殊的生活环境,必须具备特殊的本领。例如,生活在南极海域的一种鱼非常耐寒冷,即使在冰冷的海水中其血液也不会凝固,而普通鱼的血液在0.8℃左右就开始凝固了。研究发现,这种鱼的血液中血红素比普通鱼少96%,但却含有大量含羟基的特殊物质,而含羟基物质常被人们作为汽车散热器防冻剂的重要成分。在美国阿拉斯加海域还生活着一种鲑鱼,即使被冻入冰块中也不会死亡,在冰块融化后还能照样生活。当地人在捕到这种鱼后常将其放到篮子里然后在户外冻起来,想吃时再拿到屋里解冻,解冻后的鱼仍然是活鱼。此外,生活在高纬度海域潮间带的贝类耐寒能力也非常强。例如,我国北方沿海冬季的气温可降至0℃以下,生活在沿海潮间带滩涂的文蛤和褶牡蛎经常被冻入冰中。这些贝类被冻到冰中3~5天,解冻后照样还可以存活。
被称为“活化石”的海洋生物
1938年12月22日,在南非的东伦敦港近海曾捕到一条名为“空棘鱼”,也称腔棘鱼、矛尾鱼或者拉蒂迈鱼的特殊鱼类,曾引起海洋生物界的轰动。因为空棘鱼类的化石最早出现于泥盆纪至白堊纪,至今已有4亿多年的历史,并且被认为在2亿年前就已灭绝,其中的一支——骨鳞鱼,还被认为是两栖动物的祖先。空棘鱼的形态结构仍保留着古鱼类的某些特征,例如,其胸鳍骨骼与古代两栖动物相似,能向各个方向转动,可以在水底爬行;体内有一个类似肺的气囊;尾鳍呈矛形,由3叶组成;鳍条不分枝;鳍与身体之间的空棘鱼骨骼连接方式与古鱼类相似。因而这种鱼被人们称为海洋鱼类中的“活化石”。其后该种鱼又曾在南非、科摩罗等海域被捕获过数条,其中1999年发现的那条还被认为是一个新种。
产于热带太平洋海域的鹦鹉螺则被人们称为贝类中的“活化石”。鹦鹉螺最早出现于晚寒武纪,在奥陶纪、志留纪和早泥盆纪最繁盛,延续至今已有4~5亿年。其外形与现代其他螺类有些相似,但鹦鹉螺贝壳的盘旋方向是沿着同一个平面,而其他螺类的盘旋方向则是三维的。此外,鹦鹉螺的壳内还被横隔片分隔为许多个小室,称为气室,横隔的中部有一个小孔,使各气室相互连通。它的软体部生活在最外侧的一个室内,这个室称住室。鹦鹉螺可以通过调节气室内的气量,使其在海水中呈漂浮状态,因而既可以在海底适应匍匐生活,也可以适应半浮游型生活。鹦鹉螺的头部生有许多腕状触手,在动物系统分类学上与乌贼和章鱼等同属一大类。
鹦鹉螺
鲎也是一种古老的海洋生物,其出现时间比恐龙还要早,最早见于泥盆纪,同期出现的三叶虫等均灭绝,成为化石生物,而鲎的繁衍却一直延续至今,大约已延续了4亿多年。因而鲎也被人们称为海洋生物中的“活化石”。鲎的某些形态结构及幼体发育仍保留着古老的面貌,其幼体发育过程中有一个阶段的形态与古老的化石生物三叶虫非常相似,被称为三叶虫幼体。鲎的外形比较怪异,在我国东南沿海被当地群众称为海怪,有些地方也称马蹄蟹。鲎的躯体由头胸甲、腹部、尾三部分组成。头胸甲呈半月形,外覆厚厚的“盔甲”,背面生有单眼和复眼各一对。腹部较小,呈六角形,两侧生有6对锐棘,鲎腹面有片状游泳肢6对,其中的后5对肢基部各生有书鳃一对;尾细长而坚硬,剑状,可以自由摆动。在动物系统分类学中,鲎属于节肢动物,与虾蟹同属一大类。目前全世界仅存在5种,比较局限地分布在我国东南沿海、北美洲、中美洲3个区域。分布在我国东南沿海的学名为中国鲎,也称东方鲎或三刺鲎,多栖息于沙质海底,并可潜入沙层内,过着昼伏夜出式生活,有时也能爬到海滩上活动。鲎生长缓慢,大约需要8年才能达到性成熟,成熟后的鲎常常像鸳鸯那样雌雄成双成对地生活,雄鲎可利用其带钩的附肢匍匐在雌鲎背上,随雌鲎一起行动。鲎的雌雄个体的体型大小差异比较明显,雌大雄小。鲎的血液比较特殊,一般动物的血大多为红色,而鲎血却呈蓝色,这是因为大多数动物的血液中都含有铁离子,铁离子与氧结合后形成血红蛋白,因而血液显红色。而鲎的血液中含有铜离子,铜离子与氧结合后形成血蓝蛋白,因而鲎血显蓝色。鲎血对细菌的反应非常敏感,受伤后其血液能在伤口处很快凝结,起保护作用。用鲎血制成的试剂可以用于检验内毒素,其检验速度快,灵敏度高,是一种非常珍贵的生化指示剂。
只见雌性不见雄性的鱼
沿海的渔民常常会感到奇怪,为什么所捕到的鱼全都是雌鱼,雄鱼都到哪儿去了呢?原来鱼的雌鱼与雄鱼个体大小差别非常大,其中有的种类雌雄个体大小相差上千倍。雄不仅个体小,而且外形与雌也不太一样,大多都附着在雌的身上,当雌鱼被捕获时它们大多都偷偷地溜走了,不被人们注意。还有的种类雄鱼发育不完全,只能寄生在雌鱼的身上,仅起着产生雄性配子的作用。例如,角的雄鱼就寄生在雌鱼的身上,宛如雌鱼身上的一条角刺,不仔细观察很难发现。因而人们捕获的鱼便只能全都是雌鱼了。
鱼靠爸爸养大的海洋生物
海马在动物系统分类学上也隶属于鱼类,但其外形与鱼类几乎没有相似之处。其头部像马,与躯体呈90°弯曲;腹部突出;体外被覆有一层坚硬的环状骨片,好似盔甲;尾鳍消失,尾细长,可以卷曲,平时可用尾卷附在海藻等物体上。雄海马的腹部生有一个育儿袋,繁殖季节雌海马把卵产在育儿袋中,孵化出的幼海马就在育儿袋中生长发育,直到能独立生活后才离开育儿袋。这点虽然有些像陆地上的袋鼠,但海马看起来似乎是由爸爸生的。海马是一味比较名贵的中药材,有“南方人参”之称,有舒筋通络、补肾壮阳、散结消肿等功效。
海马鲆与鲽
鲆鲽鱼有时也称比目鱼,地方名偏口鱼,是鲆类和鲽类两大类鱼的总称。鲆鲽鱼的外形比较特殊,身体扁平,如同一片平放的树叶。上侧体色较深,多呈棕黄色至棕褐色,下侧色浅,多为白色或黄白色;比目鱼两只眼睛皆生在色深的一侧,其中一只眼位于头的中间部位,另一只则偏向头的一侧;口虽然也生在头的前端,但开裂方向却不像其他鱼那样呈水平方向而是以近乎垂直的方向倾斜开裂,偏口鱼的地方名大概就是由此而得的。鲆类与鲽类在外形上十分相似,一般人不太容易区分。一个最简单的区分方法就是:将鱼体侧立起来,使其头朝向前方、偏向头一侧的那只眼朝向上方,若两只眼均生在身体的左侧(即体色深的一侧在身体的左方)则为鲆,若在身体的右方则为鲽,也即人们常说的“左鲆右鲽”。常见的鲆类鱼有牙鲆、大菱鲆、漠斑牙鲆等,常见的鲽类鱼有黄盖鲽(地方名小嘴)、高眼鲽(地方名长脖)、石鲽(地方名石礓子)、星鲽等。
鲆鲽鱼一生多数时间都匍匐在海底,色浅的一侧朝下,色深的一侧朝上,而且上侧的体色还可以随着环境的改变而变化,有时体色可变得深一些,有时可变得浅些,有时还能出现一些深浅不同的小斑点,使之与周围的环境色泽一致,起保护色作用。鲆鲽鱼在小时候形状与普通鱼相似,身体也是呈侧扁形,两只眼分别生在头的两侧,在海水中自由游动。但长至1厘米左右时鲆鲽鱼开始下沉至海底,鲆类身体右侧朝下侧卧于海底,鲽类则左侧朝下侧卧于海底。由于生活环境的改变鲆鲽鱼体型也随之逐渐改变,身体开始向背腹方向伸展变宽,贴近海底的一侧体色变浅,而朝上的一侧体色变深,同时头部朝下的一侧也石鲽逐渐向背方扭转,眼和嘴都随之扭转移位,向下一侧的眼移向背侧,嘴扭转成斜向,经过一段时间的变态发育即变成形态基本与成鱼相同的怪样子了。鲆鲽鱼体形与体色的改变是为了更好适应底栖的生活方式,是海洋生物中身体结构与环境相适应的典型例子。
鳐与
鳐与,地方名有时通称为老板鱼,也是经常栖息在海底的鱼类。鳐与是两大不同类的鱼,两者的外形比较相似,鱼体皆为扁平的团扇形,后部生有一条长长的尾,游动时身体的两侧上下扇动,好似蝴蝶飞翔。两者的主要区别是:鳐的尾为细长的棒状,末端生有一片不太大的圆片状尾鳍,尾的上侧还有两片不大的背鳍;而的尾为鞭状,末端细长,没有尾鳍,背鳍大多变异为尖锐的棘刺状。
鳐鳐和与鲆鲽鱼一样,也是长到一定时候身体逐渐伸展而变成扁平形,不同的是鲆鲽类用身体的一侧着底,体形变宽的伸展方向为背腹向;而鳐类与魟类则是腹部向下着底,伸展方向是向两侧,体形变宽,因而其两只眼都移至背侧居中位置,而不像鲆鲽鱼那样一只眼居中而另一只眼偏向头的一侧。太平洋海鳐是鳐类中体型最大的种类,最大个体体宽可达7.6米,重1,300千克。
鲸鱼、鲍鱼、鱿鱼、章鱼为什么都不属于鱼类鲸鱼、鲍鱼、鱿鱼、章鱼等虽然都被人们称为“鱼”,但实际上它们都不是鱼,而是其他类别的海洋生物,被冠以“鱼”的称呼只是人们的习惯叫法罢了。
鲸鱼学名鲸,因其外形与鱼十分相似,而且又需要长年生活在水中,离开水就不能生存,因而人们习惯上将其称为鲸鱼。其实鲸在动物系统分类学上并不属于鱼类,而属于哺乳动物。鲸的呼吸器官为肺,需要经常浮上水面进行呼吸,幼仔为胎生,幼鲸需要雌鲸的乳汁喂养,这些特征与陆地上的哺乳动物相似,与鱼类则完全不同。外观上,鲸与鱼最明显的区别是鱼类尾鳍呈垂直方向,而鲸类的尾鳍呈水平方向,鱼类头部两侧有鳃裂,而鲸的头部两侧无鳃裂,但在头部上侧有呼吸孔。
杂色鲍
鲍鱼学名鲍,是一种非常名贵的海产贝类。其体外被覆有一枚扁平的耳状贝壳,属单壳贝类。鲍的足部肥大,肉细嫩鲜美,具有很高的营养价值和滋补保健作用,深受广大群众青睐,在我国,自古就被列入“海产八珍”之中,与海参、干贝、燕窝、鱼翅等齐名。全世界共有鲍100多种,全都生活在海洋中,主要分布在亚洲、北美洲和大洋洲的太平洋沿岸,主要生产国有澳大利亚、墨西哥、美国、日本、中国等。我国是世界上最大的养鲍国,近几年的鲍鱼产量中有2/3以上为养殖产量。我国沿海自然分布有8种鲍,其中有一定产量和经济价值的种类只有两种,分别是皱纹盘鲍和杂色鲍。前者主要分布在江苏以北的北方沿海,后者则主要分布在浙江以南沿海。两种鲍中以皱纹盘鲍的味道最鲜,肉质最好,价格也最贵,为鲍中的上品。但是,两种鲍的外形又比较相似,一般人不易区分。其主要区分方法是:皱纹盘鲍的壳孔数(即贝壳右侧的一列小突起顶端的开孔数目)一般为3~5个,而杂色鲍的壳孔数一般为7~9个;前者个体较大,野生个体贝壳表面大多为绿褐色,养殖个体一般为绿色或翠绿色;而后者的最大个体一般不超过8厘米,壳色大多为红褐色至暗褐色。
皱纹盘鲍
鱿鱼也称柔鱼或乌贼,章鱼的学名为蛸,它们均属软体动物中的头足类。它们的共同特点就是都有一个圆筒状或者椭圆形的胴体,胴体的前部为头,头的两侧生有一对大眼睛,头前部还生有10条或8条长长的腕状足。腕足都生在头上,这也是它们被统称为头足类的主要原因。鱿鱼的胴体一般多呈圆筒状,头上生有10条腕,其中的8条腕的长度略短于胴体,另外两条腕在捕食时可迅速伸长,伸展时大约为胴体长度的3~5倍以上,但不用时则可缩至与其他腕基本等长。鱿鱼的游泳方式也很有趣,前进与后退灵活自如,有时简直使人分不清它到底哪边是头哪边是尾。章鱼也称八爪鱼,其胴体多为椭圆形,头上生有8条等长的腕,腕的长度大约为胴体长度的2~5倍,因而在动物系统分类学上前者为十腕目而后者为八腕目。
有毒海洋生物
海洋生物中有些种类生有毒腺,可以分泌毒液,人类不小心被其咬伤或者蜇伤后会引起中毒。例如:生活在澳大利亚北部海域有一种被称为“海黄蜂”的水母,其体内所含的毒液是已知天然毒素中毒性最强的,毒性超过陆地生物中毒性最强的眼镜蛇毒的毒性。该毒液被稀释1万倍再注入实验生物体内,几秒钟即可致其死亡,游泳者一旦被其蜇伤往往是致命的。我国沿海一些常见的大型水母类,如海蜇等,其触手上也生有刺细胞,能分泌毒素,若被其蜇伤,轻者能引起红肿剧痛,重者则可能导致休克甚至危及生命。海蛇全都是有毒的,一旦被其咬伤,大多也是致命的。贝类中的芋螺受刺激后能喷射出有毒的棘刺,人被其刺伤后能引起红肿剧痛。我国南方海域生长的刺冠海胆的壳上的棘也能分泌毒素,人被其刺伤也能引起红肿剧痛。
海黄蜂水母
此外,还有一些有毒海洋生物的组织器官中含有毒素,人一旦误食后很容易造成中毒。河豚鱼恐怕是海洋生物中致死人命最多的有毒鱼类了。该鱼的肝脏、卵巢、血液、皮肤、眼球等均含有剧毒,被称为“河豚毒素”,人食用后会很快引起麻痹并致死。河鲀鱼的肉白嫩细滑,味道非常鲜美,因而吸引部分人河豚不惜冒生命危险而食之,在日本甚至还有“拼死吃河豚”之说。中国、日本、朝鲜半岛、东南亚等地几乎每年都有人因吃河豚而致死的事件发生。除河豚之外,鲅鱼(马鲛)、草鱼(鲩鱼)等的肝脏中也含有毒素,鲐鱼(鲭)等红肉鱼类储存不当还容易产生一种被称为“组胺”的有毒物质。某些贝类,如贻贝、毛蚶等,有时体内会积蓄一种被称为“贝毒”的有毒物质,人们一旦食入这些毒素后,轻者可出现呕吐、腹泻、昏迷等症状,重者则可造成死亡。
致病海洋生物
有些海洋生物的体内,特别是鳃上及消化道内,容易积聚致病的微生物,人食用后则会因致病微生物感染而引发疾病。例如,发生在我国江苏如东沿海的甲肝事件,就是由毛蚶携带病原菌而引发的甲型肝炎爆发的重大事件。一些人在夏秋季吃了水产品后容易引发上吐下泻等消化系统疾病,大多也是由于食用了不干净的海洋生物而造成的。
毛蚶噬人的海洋生物
海洋生物中可直接攻击人类,并造成人身伤害事故最多的鱼类是鲨鱼。全世界鲨鱼约有350种,其中只有某些大型噬人鲨,种类才可能袭击游泳者和冲浪者,对人类造成危害。噬人的鲨鱼中以大白鲨对人类危害最大,因其多生活在温暖的浅水域,对游泳者的威胁最大。此外,噬人鲨、虎鲨、双髻鲨、长尾鲨等也能对人类安全构成威胁。在澳大利亚、美国以及东南亚沿海,鲨鱼袭击人的事件时有发生,游泳者经常是“谈鲨色变”。
海洋鱼类的特点
鱼鳍
鱼类在水中主要依靠鳍来自由游动。鱼的鳍分为背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍、尾鳍。胸鳍2片,生在头的后方、鱼体前部的两侧,每侧1片,两侧对称,其主要作用是改变鱼的游动方向,如向上、向下、左右转弯等,同时还用于保持鱼体的平衡。背鳍生在鱼的背部,有的种类为1片,有的种类为一前一后2片。腹鳍生在鱼的腹侧前部,有的种类左右各1片,有的则合二为一。臀鳍生在鱼的腹部后方、肛门附近,一共2片。背鳍、腹鳍、臀鳍的主要作用是保持鱼在水中身体状态稳定,防止侧翻。尾鳍生在鱼的尾部,只有1片,有的呈桨状,有的为开叉状,尾鳍的功能最多,对鱼的运动也最重要,其左右摆动是鱼向前游动的主要动力,此外还有控制鱼的前进方向、保持鱼体稳定等作用。
鱼的各种鳍
鱼鳔
鱼类的身体比重一般都略大于水,之所以能在水中自由地沉浮,主要是通过体腔内一个叫做“鳔”的囊状器官来进行调节。大多数鱼的腹腔内都生有鳔,鱼鳔为长椭圆形囊状器官,分为前后两个室。鱼类可以通过部分腺体从血液中分离出气体填充至鳔内,以调节鱼体的比重。鱼需要上浮时,向鳔内充气,使鱼体的比重小于水;鱼类需要下沉时,则排出鳔内一部分气体,使鱼体的比重大于水。同时鱼还可以通过调节鳔前后两个室的充气量大小,使鱼体的前后侧浮力不等,从而使鱼在水中能呈现头部上仰或者尾部上翘等不平衡状态,以协助其能向上或向下快速游动。
鱼鳔
有些深水鱼(如金枪鱼类)体腔内没有鳔,平时只能依靠在水中不停地游动才能保持漂浮状态,一旦停止游动很快就会下沉。鲨鱼虽然也没有鳔,但其肝脏很大,可通过调节肝脏的比重来调节其沉浮。
陆地生物的呼吸器官主要是肺,肺组织直接与空气进行气体交换,有些陆地生物种类的皮肤也能参与呼吸功能。而鱼类的主要呼吸器官是鳃,通过鳃与水进行气体交换,吸收溶于水中的氧,排出体内的二氧化碳。海水通过鱼的口进入口腔,再通过两侧的鳃流出体外。海水在经过鳃时,与鳃组织进行气体交换,溶于水中的氧透过鳃组织薄膜进入血液,鱼体内代谢产生的二氧化碳等废物则通过鳃组织薄膜排入水中。鱼类呼吸系统的气体交换效率要比陆上生物高得多,陆上生物进行呼吸时一般仅能吸收空气中所含氧的20%左右,而鱼类则可吸收水中溶解氧的80%。这是由于水中溶解的氧比空气中氧的含量要低很多,空气中含氧量约21%,而水中的溶解氧的含量仅有5~7毫克/升,水中的含氧量仅为空气含氧量的几万分之一。
海洋中的哺乳动物
海洋中有一类动物,其某些形态结构和生态习性具有陆地哺乳动物的特征,如呼吸器官为肺,幼仔胎生、需要用母体的乳汁喂养等,在动物系统分类学上这类动物被列为海洋哺乳动物,也称海兽类。全世界海洋中有哺乳动物近百种,只有极少数种类分布在淡水中。根据其形态结构和生态习性等特征的不同,海洋哺乳动物又分为鲸、海牛、鳍脚类、海洋鼬类4大类别。
鲸
鲸外形似鱼,而且需要长年在海洋中生活,因而也被人们称为鲸鱼。鲸有须鲸与齿鲸之分。须鲸的口腔内无牙齿,但生有许多须板,捕食时主要依靠须板来滤食海水中的磷虾等体型较小的生物,主要种类有蓝鲸、灰鲸、小鳁鲸、驮背鲸等;齿鲸的口腔内生有牙齿,可捕食个体较大的鱼类以及头足类(如乌贼、鱿鱼)等。齿鲸中体型较大的称鲸,如抹香鲸、虎鲸(逆戟鲸)等;体型较小的称为海豚,如宽吻海豚、中华白海豚等。
灰鲸海牛
海牛类与鲸类一样,也只能长年在水中生活。其前肢也为鳍状,后肢也变为扁平的尾鳍,但尾鳍多为团扇形,躯干部无背鳍。海牛类是海洋哺乳动物中唯一的草食性一族,海牛有些种类可进入河口,在淡水中生活,主要种类有加州海牛、儒艮等。被人们称为“美人鱼”的,就是海牛中的某些种类。
鳍脚类
鳍脚类大部分时间在水中生活,但繁殖、换毛、休息时可离开水到陆上生活。为适应水中生活,它们的四肢也变为鳍状,但大多仍保留着趾和爪的痕迹。鳍脚类又可分为海狮、海象、海豹3个类别。其中,海狮类后肢尚未完全退化,在陆上仍可以用四肢爬行。海象仅有一种,主要生活在北极海域,海狮海豹海象后肢也可以向前弯曲,可用四肢爬行。海豹类的后肢已退化变小,不能向前弯曲,仅可起到协助游泳的作用,海豹在陆上爬行主要依靠前肢。海豹多生活在比较寒冷的高纬度海域,在已知的17种海豹中,仅有1种生活在暖水域,其余16种均生活在冷水或冷温性海域中。
象海豹是鳍脚类中体型最大的种类,雄性象海豹的体长可达5~6米,体重超过3吨。象海豹的最大特征是成年雄性象海豹都有一个下垂的大鼻子。象海豹的大多数时间都生活在水中,通常每年只上岸两次,繁殖和换毛各上岸一次。我国海域只有斑海豹、环海豹和髯海豹。斑海豹每年的冬春季都会从太平洋北部的寒冷海域游到我国辽东半岛和渤海海峡水域的岸边及浮冰上繁殖产仔。环海豹和髯海豹有时也会游到我国海域。
海狮、海狗、海豹、海象外形有什么区别海狮、海狗、海豹、海象都属于海洋哺乳动物中的鳍脚类,其外形上的共同特点是都有一个像兽类一样的头,体外都生有短而浓密的毛,但身体却变得像鱼一样细长,四肢也变成近似于鳍状。四者在外形上的主要区别是:
海狮与海狗的头上都生有一对不大的外耳廓,后肢可以向前弯曲,在陆上可用四肢爬行。四肢上都不生毛,前肢趾上的爪退化,仅后肢的部分趾上生有爪。北海狮是海狮中比较常见的种类,在动物园和海兽表演场中经常可以看到。海狗又称海熊,外形与海狮基本相似,但体型略小些,主要种类有北方海狗、阿拉斯加海狗、加拉帕戈斯海狗、澳大利亚海狗、南极海狗等。海狗在我国十分罕见,即使是在动物园中也很少能见到。
海狮(上)和海豹(下)
海象和海豹的头上均无外耳廓,仅保留外耳孔,四肢上都被覆毛,前后肢的趾上都生有爪。海豹的后肢退化程度较高,短小且不能向前弯曲,但仍保留着后肢的基本形状。海豹在陆上爬行时只能依靠前肢,后肢仅起着协助游泳的作用。而海象的后肢还可以向前弯曲,协助爬行。此外,成年雄性海象的口部还生有一对近1米的长牙。
海洋鼬类
海洋鼬类仅有海獭一类,常见种类为海獭和海洋獭。在海洋哺乳动物中其体型最小,外形上仍保持着陆地小兽类的形态特征,四肢发达,仅趾间生蹼,尾部变为扁平的桨状,利于游泳。海獭类的最大特点是无论休息还是进食总喜欢腹部向上仰卧在水面。海洋鼬类因皮毛质量优良,曾被人类大量捕杀,目前数量已非常稀少,因而被列为珍稀保护动物。
海獭海洋植物与食物链
生活于海洋中的植物通常被称为藻类。由于海洋中的生态环境与陆地上的环境大不一样,因而生活在海洋中的植物与陆生植物差别非常大。例如,陆地上的植物绝大多数都为多细胞生物,多数种类都有根、茎、叶之分,成熟后开花、结籽,依靠种子进行繁殖。而海洋中的植物中单细胞种类占80%以上,即使是比较高等的种类,大多也没有根、茎、叶之分,多数种类都是靠细胞分裂或者由孢子进行繁殖。
深海中的海洋植物
地球上的生物据估计有1,000万种,目前已被记录到的大约200万种。其中,植物约50万种,动物则超过100万种,而生活在海洋中的植物大约只有2万种。海洋植物虽然种类不如陆地上的植物多,但其个体数量却远远超过陆生植物。海洋植物的进化程度大都比陆生植物低,在2万种海洋植物中,绝大多数种类都属于比较低等的单细胞生物,比较高等的种类还不到100种。
在植物系统分类学中,藻类被分为绿藻、褐藻、红藻、硅藻、金藻、黄藻、甲藻、蓝藻共8个门类,但人们习惯上常将藻类分为微藻类和大型藻类两大类。微藻类大多都是单细胞生物,个体大小一般都不足1毫米,少数种类是由几个细胞组成的群体,但组成群体的各个细胞相互独立,细胞之间没有分工,脱离群体后各自仍可以独立生活。微藻类的繁殖方式为无性繁殖,依靠细胞分裂法进行繁殖。大型藻类中有些种类,如裙带菜、马尾藻等,从外观上看似乎有根、茎、叶,但实际上它们的各部分在组织结构和生理功能上并没有明显的分化,与陆生植物的根、茎、叶分化有着本质上的区别,因而只能被称为叶状体。海洋植物中只有极少数种类与陆地上的高等植物有些相似,如大叶藻、虾形藻等,它们已开始有根、茎、叶的分化。
海洋初级生产力
浮游植物的细胞中一般都具有色素体,含有叶绿素或者藻黄素、藻蓝素等其他种色素,因此浮游植物可以利用海水中的碳、氮、磷等无机物,通过光合作用合成有机物,用于自身的生长与繁殖。同时,浮游植物本身又是其他海洋生物的食物,能为这些生物提供营养物质。浮游植物既是海洋中有机物的生产者,又是其他海洋生物的营养提供者,因而被认为是形成海洋中各种生物生产能力的基础,是海洋中有机物的初级生产者,在渔业资源学中则将其称为海洋初级生产力。海洋初级生产力的大小,是评价一个海域渔业生产能力的最基本参数。
浮游植物
表示海洋初级生产力大小的方法有两种:一是用每天(或每年)单位水面生产浮游植物的能力,并将该能力折合成有机碳量来表示,单位是毫克碳/平方米·天(mgC/m2·d),或克碳/平方米·年(gC/m2·y);二是用海水中叶绿素的含量来表示,常用单位为毫克/立方米(mg/m3)。
营养阶层转换率
海洋中的浮游植物(被称为初级生物)可以被浮游动物(被称为二级生物)摄食,浮游植物的营养便转化成浮游动物的营养;浮游动物又被鱼类(被称为三级生物)摄食,浮游动物的营养又转化成鱼的营养,亦即初级生产力转化成次级生产力,次营养阶层的转换率级生产力又转化成三级生产力。经过这样一级又一级的转化,最终可以将初级生产力转化为能被人们利用的水产品。在渔业生物学和渔业资源学中,每经过一次转化后相邻两级生物之间的重量比,被称为营养阶层转换率。例如,1千克浮游动物在其生长过程海洋中的食物链中需要摄食8千克浮游植物,则其营养阶层转换率为1/8=12.5%。再如,每生产1千克鲑鱼约需要投喂10千克鲱鱼,其营养阶层转换率为1/10=10%;而每生产1千克鲱鱼约需10千克浮游植物,其营养阶层转换率也是1/10=10%。由此可以推算出:每生产1千克鲑鱼相当于消耗100千克(1×10×10=100,或者1÷10%÷10%=100)浮游植物,即由浮游植物转化成鲑鱼的营养阶层转换率为1%。
渔业资源蕴藏量的测算
测算自然海域渔业资源蕴藏量的方法有很多种,比较常用的有:直接推算、根据捕捞能力推算、根据标志放流推算、根据再生机制推算、根据渔获物数量及其年龄组成推算、根据资源量指数换算、根据低龄个体数量估算等等。
食物链也称营养链,是指食物中的营养(能量)从一个生命体流向另一个生命体的连锁关系,它显示了自然界各种生命形式之间以及生命与环境之间的一种相互联系、相互依存的复杂连锁关系。食物链一般都由初级生物(即初级生产力)、二级生物(即次级生产力)、三级生物等若干个层次构成,即一级生物被二级生物摄食、二级生物又被三级生物摄食、三级生物还可能被四级生物摄食……一个食物链中最短的只有两个环节,最长的一般也不超过5~6个环节。生物学家常将食物链分为3种类型,即捕食者食物链、寄生者食物链和腐生者食物链。
海洋中的食物链一般都是从浮游植物开始。例如,浮游植物被浮游动物摄食,浮游动物又被小鱼小虾摄食,小鱼小虾再被大的鱼类摄食,如此就构成一个比较完整的食物链。再如,浮游植物被滤食性贝类摄食,滤食性贝类又被肉食性贝类摄食,肉食性贝类再被大型蟹类或鱼类摄食,如此又构成一个比较完整的食物链。上述的食物链在海洋中有很多条,其最终结果都是浮游植物的营养逐级转变成最高一级生物的营养。唯一的例外就是深海海底所形成的食物链,因为那里既没有光照又缺少氧,初级生物不可能像浮游植物那样通过光合作用来合成有机物,而只能是由某些深海细菌类利用喷气口附近的硫和热量等作为能源,再由这些深海细菌类为基础生产力构成独立的食物链。
海洋中有许许多多独立的食物链,它们之间相互交织、相互重叠,共同构成了复杂的网状关系,被称为食物网。营养学家常常是通过食物链来研究食物网中植物与植物、植物与动物、动物与动物之间复杂的依存关系。
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