46億年前地球海洋誕生，從此生命的搖籃孕育出萬(wàn)物。從極地到赤道，海洋世界生機(jī)勃勃，形態(tài)各異。但長(zhǎng)期以來(lái)人類對(duì)極地海洋知之甚少，在人們的想象中，只有溫暖的海洋才能孕育出萬(wàn)紫千紅的生命世界，而在兩極冰雪之下的大海深處，怕是不會(huì)有多少生命之物了。但近幾十年來(lái)，隨著極地海域考察范圍的逐漸擴(kuò)大，尤其在南極海洋深處的研究增多，許多新物種不斷被發(fā)現(xiàn)，過(guò)往的傳統(tǒng)觀念正在被科學(xué)新知所修正。有關(guān)南極海洋保護(hù)的理念，也在這個(gè)過(guò)程中得到更多的發(fā)展和完善。

　　我曾17次赴南、北極參加考察探險(xiǎn)活動(dòng)，其中8次隨“極星”號(hào)等國(guó)外考察船赴極地，在南極地區(qū)，我曾領(lǐng)略過(guò)“冰下草原”的奇幻景色，也曾見(jiàn)過(guò)形形色色的海底生物。接下來(lái)就讓我們一起走進(jìn)南極海底，探索鮮為人知的海底世界。

　　“冰下草原”生物大聚會(huì)

　　南極位于南半球高緯度極端寒區(qū)，也是全球最寒冷和暴風(fēng)雪最頻繁的地區(qū)，通常一年中有8~9個(gè)月的時(shí)間被茫茫浮冰和積雪所覆蓋。長(zhǎng)期以來(lái)人們一直認(rèn)為，與熱帶品類繁多的海洋生物世界相比，南極海洋不僅生物多樣性相對(duì)較低，其海洋食物鏈的結(jié)構(gòu)也會(huì)相對(duì)簡(jiǎn)單。然而，近十幾年中，隨著許多新的物種不斷被發(fā)現(xiàn)，這種傳統(tǒng)觀念正在受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。如此天寒地凍，海里還會(huì)有多少生命？飛鳥(niǎo)以及企鵝與海豹們又吃什么？其實(shí)，當(dāng)你透過(guò)厚厚的冰層，就會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)：綠色的海藻連片依附在崎嶇不平的冰底，酷似肥美的“冰下草原”，冰下一片生機(jī)盎然的景象，與冰面上所見(jiàn)的寒風(fēng)凜冽、荒蕪蕭條，給人以難以置信的巨大反差，一個(gè)充滿奇幻景象的生命世界就此誕生。

?

　　南極半島陸架海底軟泥底質(zhì)呈現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)物世界。（圖片來(lái)源/綠色和平組織）

　　南極海底淺表層的底質(zhì)環(huán)境通常以軟泥底質(zhì)、砂石混合底質(zhì)或巖石類硬性底質(zhì)環(huán)境為主。相比于巖石和砂石，沉降到海底的有機(jī)碎片和顆粒物更容易與海底淤泥混合，形成富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的軟底層，進(jìn)而為海藻、低等單細(xì)胞動(dòng)植物，甚至大型生物等各種底棲生物提供生命活動(dòng)所需的棲息環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因而，在軟泥層底質(zhì)結(jié)構(gòu)的海底，更容易形成種類較多、密度也較大的生物分布景觀。

?

　　在這塊沉入海底的墜石上面，生物種類和數(shù)量相對(duì)稀少，兩株大些的是群體原始珊瑚，以及一些低等的海綿動(dòng)物，有時(shí)也會(huì)有蛇尾類的棘皮動(dòng)物到此覓食。（圖片來(lái)源/綠色和平組織）

　　海洋中肉眼難以觀察到的硅藻、藍(lán)藻和綠藻、金藻等微型、微微型單細(xì)胞浮游植物，作為初級(jí)生產(chǎn)者的它們處于海洋生物地球化學(xué)過(guò)程的前哨，擔(dān)負(fù)著直接從海水中吸收、利用溶解碳和其它物質(zhì)與能量，并轉(zhuǎn)化為生物物質(zhì)，繼而向生態(tài)系統(tǒng)更高層次傳遞和輸送的第一道關(guān)卡。海水單細(xì)胞微藻密度大小影響到水體溶解二氧化碳的飽和度，由此影響海氣界面二氧化碳的動(dòng)態(tài)平衡，進(jìn)而對(duì)溫室效應(yīng)起到調(diào)控作用。以原生動(dòng)物和鞭毛藻為代表的異養(yǎng)單細(xì)胞生物，和橈足類、端足類、南極磷蝦等以海洋微藻為食，作為低等次級(jí)生產(chǎn)者，綠色海藻為物質(zhì)和能量進(jìn)一步向高級(jí)消費(fèi)群的轉(zhuǎn)化、輸送起到接力作用。

?

　　南極海冰區(qū)，“冰下草原”——海洋真光層生物地球化學(xué)過(guò)程示意圖。（供圖/王自磐）

　　夏季，是南極生命的黃金季節(jié)，更賦予海洋以旺盛的生命氣息。威德?tīng)柡１?、象海豹、阿德雷企鵝，以及數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的海鳥(niǎo)由北方回到它們的南方故地。它們雖然都在南極海岸棲息地繁衍生息，傳宗接代，卻永遠(yuǎn)不會(huì)離開(kāi)有著養(yǎng)育之恩的大海的懷抱。燦爛的陽(yáng)光為南極海洋初級(jí)生產(chǎn)者——浮游植物進(jìn)行光合作用提供了充足的能量，海洋中的二氧化碳依靠它們吸收和轉(zhuǎn)化。浮游硅藻的大量繁殖，為磷蝦等次級(jí)生產(chǎn)者提供了豐富的食物。南極磷蝦之所以被美譽(yù)為建造南極海洋生物金字塔的關(guān)鍵，完全是因?yàn)檫@些貌似平常的海洋小精靈，不僅是許多魚(yú)類、頭足類等處于食物鏈低端消費(fèi)者的主要餌食，同時(shí)還擔(dān)當(dāng)著養(yǎng)活南大洋中包括海洋巨無(wú)霸——鯨類、海豹等哺乳動(dòng)物，以及無(wú)數(shù)企鵝、賊鷗、燕鷗、信天翁等南極海鳥(niǎo)在內(nèi)的高端消費(fèi)群的生計(jì)。

?

　　吃飽喝足曬太陽(yáng)的海豹。（圖片來(lái)源/綠色和平組織）

?

　　南極海底的海百合（屬棘皮動(dòng)物）呈五輻射形的身體，伸出十條細(xì)長(zhǎng)的腕，運(yùn)動(dòng)時(shí)舞動(dòng)著自由優(yōu)美舞姿。（圖片來(lái)源：綠色和平組織）

　　由于磷蝦行蹤詭秘，人類迄今仍不能確切測(cè)算出它的資源量。科學(xué)家們估算南極磷蝦的儲(chǔ)量可能在6.5億~10億噸。這一數(shù)字表明，磷蝦的資源量是相當(dāng)有限的，它可以捕撈，但必須嚴(yán)加控制。所以，當(dāng)人們張開(kāi)大網(wǎng)，在南大洋肆意捕撈磷蝦之時(shí)，也要考慮到鯨類、海豹、魚(yú)類和海鳥(niǎo)等以磷蝦為食的大型南極動(dòng)物們所構(gòu)建的食物鏈及南極的生態(tài)平衡。

?

　　南極海洋生物金字塔，南極海洋食物鏈基本結(jié)構(gòu)

　　“另辟蹊徑”的捕獵藝術(shù)

　　如果我們?cè)偻蠘O的海底深處探尋，基于不同類型的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)這又是一個(gè)由不同物種、群落和密度構(gòu)成的生命世界。生活在這個(gè)食物鏈中的南極海洋底棲動(dòng)物，也在這漫長(zhǎng)的時(shí)間里進(jìn)化出了許多“另辟蹊徑”的捕獵藝術(shù)。蠕蟲(chóng)類的線蟲(chóng)、環(huán)節(jié)動(dòng)物多毛類（沙蠶）、海參和海膽、貝類、等足類生物和蝦、蟹等甲殼動(dòng)物以營(yíng)養(yǎng)豐富的軟泥底質(zhì)環(huán)境作為自己的“安樂(lè)窩”，進(jìn)而吸引來(lái)其他以它們?yōu)槭车娜馐承詣?dòng)物，比如棘皮動(dòng)物（海星、蛇尾、海參和海百合）以及大型貝類、底棲魚(yú)類等。

　　海底的智多星1號(hào)——南極櫛水母

　　南極櫛水母的捕食撒手锏是它那能從反口端兩側(cè)釋放出的兩條長(zhǎng)長(zhǎng)的觸手，觸手側(cè)肢上的粘細(xì)胞使其表面充滿粘液，如果游走在南極櫛水母的橈足類生物一不小心粘上了，它們就再也無(wú)法逃脫，最終成為南極櫛水母的“盤中餐”。

南極櫛水母正爭(zhēng)奪已經(jīng)被黏液粘成一團(tuán)的橈足類水蚤

　　用毒液“守株待兔”的水螅?

　　除了依靠力量和智慧主動(dòng)出擊的捕食者，也有一些動(dòng)物選擇“守株待兔”，比如水螅。水螅舞動(dòng)的觸手就像在海中撒下的漁網(wǎng)，無(wú)論是魚(yú)子魚(yú)卵、還是水蚤，它們一旦觸碰到這些觸手就會(huì)被黏住，進(jìn)而被水螅觸手刺細(xì)胞釋放的“注射毒劑”所麻痹，而后水螅便慢慢吞噬整個(gè)獵物，從此獵物便永無(wú)出頭之日。

?

　　淡水環(huán)境中，水螅用有毒刺的觸手捕獲游過(guò)身旁的水蚤，毒刺會(huì)將捕獲物殺死，然后慢慢撕成碎片，吞噬、消化吸收。

　　自帶超凡的抗凍能力的伯納奇冰魚(yú)?

　　在羅斯海保護(hù)區(qū)冰冷的海底，生活著T·伯納奇冰魚(yú)，T·伯納奇冰魚(yú)血液中的糖蛋白分子含有一種能阻止血液冰晶生長(zhǎng)的糖肽結(jié)構(gòu)，能保持其體內(nèi)的血液循環(huán)，避免其機(jī)體被凍結(jié)。而這種抗凍特性，確保這種魚(yú)在冰凍環(huán)境中得以生存和保持一定的活力，并能穿梭于冰凌縫隙，捕捉它們愛(ài)吃的腔腸動(dòng)物和小型軟體動(dòng)物等。

　T·伯納奇冰魚(yú)正在吞噬鰓曳蟲(chóng)?（圖片來(lái)源/南極生物學(xué)研討會(huì)論文集）

　　留下人類最后一片凈土

　　全球氣候變暖加速兩級(jí)冰川退縮和凍土消融，導(dǎo)致海平面不斷上升和海水鹽度的稀釋，加上海洋重大泄（漏）油事件頻發(fā)和工業(yè)有害物質(zhì)污染等，這些因素都能將海洋生態(tài)系統(tǒng)推入萬(wàn)劫不復(fù)的災(zāi)難，而最先遭遇不測(cè)的就是那些對(duì)海水溫度、鹽度變化和海水化學(xué)成分改變十分敏感的海洋微藻與低等生物群。這對(duì)極地海洋食物鏈而言無(wú)異于釜底抽薪，并直接導(dǎo)致海洋生態(tài)系統(tǒng)的癱瘓。海洋生物正遭遇巨大的生存危機(jī)，生命的絕唱通過(guò)食物鏈由低端向高端的蔓延，已一次次向人類發(fā)出種種警示！

中國(guó)雪龍?zhí)柨茖W(xué)考察船南極冰海行進(jìn)中 　（圖片來(lái)源/極地研究中心）

　　回溯我們對(duì)南極海洋的了解過(guò)程，本以為貧瘠的極地海洋，其實(shí)孕育著豐富和獨(dú)特的生命體系。即使在科技飛速發(fā)展的今天，我們對(duì)海洋的了解仍只是滄海一粟。因此建立一個(gè)有效的全球海洋保護(hù)體系，保護(hù)已知的具有特殊生態(tài)意義的海域，毫無(wú)疑問(wèn)是至關(guān)重要的。我們堅(jiān)信，只有重視全球海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)，才能給全人類帶來(lái)持續(xù)向善向好的發(fā)展。期待中國(guó)今后在全球建立海洋保護(hù)區(qū)方面，繼續(xù)貢獻(xiàn)大國(guó)力量。



關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào)，在對(duì)話框：
回復(fù)【最新活動(dòng)】，了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營(yíng)】，了解最新科普研學(xué)營(yíng)
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書(shū)籍】，了解最新科普書(shū)籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥(niǎo)知識(shí)】，學(xué)習(xí)觀鳥(niǎo)相關(guān)科普知識(shí)