海洋植物的組成_海之福蔭美

第一章　海洋生命之源：海洋植物

神奇的海洋世界中除了動物和各種微生物，還有一類不可忽視它們的存在，那就是海洋植物。 這里不僅有低等植物，同時(shí)也生活著各種高等植物。它們是海洋中的生產(chǎn)者，為海洋生物提供了大量的能量和物質(zhì)；它們是海中動物和微生物的棲息之所，為其提供了美麗的樂園；它們是海洋中的一道獨(dú)特的風(fēng)景，組成一片神奇的海洋森林。我們在這一章中，就為大家一一介紹這些不同尋常的海洋植物。

第一節(jié)　從海洋生物說起

形形色色的海洋生物

海洋生物是指海洋里的各種生物，包括海洋動物、海洋植物、微生物及病毒等。有海洋科技工作者通過對我國海洋生物的調(diào)查研究，已在我國管轄海域記錄到了5個(gè)生物界、44個(gè)生物門共計(jì)20 278種海洋生物。其中種類最多的是動物界，原核生物界最少。我國的海洋生物種類約占全世界海洋生物總種數(shù)的10%。

海洋生物分類方法多樣。按照傳統(tǒng)分類方式，大致可以分為三類。

1. 海洋動物

美麗的?？?/p>

海洋動物是海洋中異養(yǎng)型生物 的總稱，是重要的生命支持系統(tǒng)，海洋動物作為生物界重要的組成部分其門類繁多，各門類的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)有很大差異。微小的有單細(xì)胞原生動物，大的有長超過30米、重可超過190噸的藍(lán)鯨。從海上至海底，從岸邊或潮間帶至最深的海溝底，都有海洋動物。

傳說中的美人魚

你知道嗎

海里的“美人魚”

儒艮是一種海洋動物，俗稱美人魚，與亞洲象有共同的祖先，于2500多萬年前進(jìn)入海洋生活。分布于印度-西太平洋海域，目前世界上僅存5個(gè)種群，1000～2000頭，在中國屬于國家一級重點(diǎn)保護(hù)動物。有專家估計(jì)，儒艮可能在25年后滅絕。儒艮白天在水深30～40米的淺海區(qū)活動，有時(shí)晚間或黎明也到河口區(qū)來覓食，但不能在淡水中棲息生活。儒艮多在距海岸20米左右的海草叢中出沒，以2～3頭的家族群活動，定期浮出水面呼吸。儒艮每天要消耗45千克以上的海草，攝食動作酷似牛，一面咀嚼，一面不停地?cái)[動著頭部，所以又稱為“海?！?。

珊瑚

2. 海洋植物

我們把海洋中利用葉綠素進(jìn)行光合作用以生產(chǎn)有機(jī)物的生物叫做自養(yǎng)型生物。從低等的無真細(xì)胞核藻類到高等的種子植物，門類甚廣，共13個(gè)門，1萬多種。其中硅藻門最多，達(dá)6000種；原綠藻門最少，只有1種。海洋植物以藻類為主。

3. 海洋微生物

海洋微生物是指以海洋水體為正常棲居環(huán)境的一切微生物。它們是海洋生物中不可替代的一類。

美麗的海洋植物

海洋里到底有多少種生物

海洋里到底有多少種生物？大概沒有人能說出具體數(shù)字。全世界的科學(xué)家們正在進(jìn)行一項(xiàng)空前的合作計(jì)劃，為所有的海洋生物進(jìn)行鑒定和編寫名錄。目前已經(jīng)登錄的海洋魚類大概有15 304種，最終預(yù)計(jì)海洋魚類大約有2萬種。而目前已知的海洋生物有21萬種，預(yù)計(jì)實(shí)際的數(shù)量則在這個(gè)數(shù)字的10倍以上，即210萬種。

這項(xiàng)計(jì)劃叫做海洋生物普查，科學(xué)家們預(yù)計(jì)要花上10年時(shí)間，共有來自53個(gè)國家的300多位科學(xué)家參與到這個(gè)空前的合作計(jì)劃中來，讓全世界的海洋科學(xué)家在一起合作。從21世紀(jì)開始，平均每星期就有3個(gè)新的海洋物種被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這個(gè)研究計(jì)劃，大約還有5000種海洋魚類以及成千上萬種其他各種各樣的海洋生物還沒被發(fā)現(xiàn)。

海洋微生物

這個(gè)普查計(jì)劃希望能夠評估各種海洋生物的多樣性、地理分布和數(shù)量，并且解釋上述情況如何隨著時(shí)間而改變。這個(gè)計(jì)劃有什么現(xiàn)實(shí)意義呢？海洋生物的普查可以找出目前已經(jīng)瀕危的生物以及重要的繁殖區(qū)域，可以幫助漁業(yè)管理機(jī)構(gòu)發(fā)展出有效的連續(xù)經(jīng)營策略。而隨著成千上萬的新種海洋生物被發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家將開發(fā)出新的海洋藥物和工業(yè)化合物。

海洋生物普查科學(xué)委員會主席、美國路特葛斯大學(xué)的弗雷德里克·格拉塞爾說：“這是21世紀(jì)第一場偉大的發(fā)現(xiàn)之旅的開始。更重要的是，這是全球性的努力，去測量海洋的各種生物，也讓我們知道我們應(yīng)該做些什么去防止海洋生物繼續(xù)消失?！焙Ｑ笾两袢匀皇俏幢惶娇钡念I(lǐng)域，我們對于海洋里的生物所知非常有限。海洋生物普查首席科學(xué)家說：“海洋生物的多樣性不只是海洋狀況的重要指針，同時(shí)也是保護(hù)海洋環(huán)境的關(guān)鍵?！?/p>

海洋生物都生活在哪兒

海底美麗的魚

海洋浩瀚無垠，海洋生物可以在廣闊的大海中盡情遨游。但是，海洋中卻并非處處都有海洋生物，生物分布還要受許多環(huán)境因素制約。

浮游生物是海洋中個(gè)體數(shù)量最多的生物。其中，浮游植物必須生活在有光照的水域中，因?yàn)樗鼈儽仨氁揽抗夂献饔脕碇圃鞝I養(yǎng)，維持生命，因而浮游植物白天一般多生活在洋面區(qū)上層的光亮帶，即100米以內(nèi)的淺水層中，夜間可下沉至200米以內(nèi)的稍深水層中。浮游動物大多以浮游植物為食，由于其攝食活動大多是在夜間進(jìn)行，因而夜間它們大多活動在200米以內(nèi)、有浮游植物分布的水層中，白天則下沉至200米以下的弱光區(qū)生活。

魚類大多以浮游動物或者小型魚蝦等為食物，因而其分布水域大多在距海岸幾百千米、水深200米以內(nèi)的大陸架及其附近。大陸架水域分布的魚類數(shù)量大約可占魚類總數(shù)的2/3以上，只有一部分大洋性洄游魚類，如金槍魚、旗魚、鰹魚等，可分布至廣闊的大洋水域。還有部分魚類幾乎長年都生活在海底，成為底棲性魚類，如比目魚。此外，還有少數(shù)魚平時(shí)都生活在海洋中，但繁殖季節(jié)則需要溯游至江河內(nèi)產(chǎn)卵繁殖，如鮭鱒魚類。在更深的海底水域，雖然也曾發(fā)現(xiàn)過魚類，例如，深海潛艇曾在數(shù)千米的深海海底發(fā)現(xiàn)過形狀怪異的魚，1978年在南極羅斯冰架下597米的冷水團(tuán)中發(fā)現(xiàn)過魚，但大洋深處究竟有多少魚類，至今仍然還是個(gè)未知數(shù)。

海洋生物的分布大多在200米水深以內(nèi)

海螺

貝類中絕大多數(shù)都生活在海底，這也是由于其生活習(xí)性所決定的。貝類需要濾食浮游性微藻類或者捕食其他貝類生活，其生存水域中必須有足夠的食物，因而它們大多也只能分布在水深100～200米以內(nèi)的海域。蝦蟹類大致上也是如此。至于深海中有多少生物，至今仍不是十分清楚。因?yàn)橹敝聊壳盀橹?，全球海洋中大約只有5%左右的水體被人類基本上探明，而占全球海洋80%以上的深海區(qū)，除了少數(shù)探險(xiǎn)家偶爾光顧之外，基本上還屬于未知的空白區(qū)，人類對深海的了解僅知之皮毛。

海貝一般生活在海底

深海中一片漆黑，水溫一般只有2℃左右，而壓力卻高達(dá)30～110兆帕，是正常大氣壓(0.1兆帕)的幾百倍乃至上千倍，深海下層的海水中含氧量僅為表層海水的1/10左右，如此惡劣的環(huán)境條件普通海洋生物是根本無法存活的。據(jù)計(jì)算，海水深度每增加10米，產(chǎn)生的壓力就相當(dāng)于一個(gè)大氣壓(0.1兆帕)。在水深超過30米的海底，未經(jīng)特殊訓(xùn)練的潛水員就很難承受海水的巨大壓力；在水深1000米的深處，海水的壓力可達(dá)100個(gè)大氣壓，如此大的壓力足以使木材的體積被壓縮至一半，變得像金屬一樣不能漂浮而只能下沉；在水深1萬米以下的深海中，壓力超過1000個(gè)大氣壓，曾在該深度考察過的用特殊鋼制造的直徑218厘米、壁厚8.7厘米的深潛器，大小被壓縮了2毫米，同時(shí)深潛器的外部涂層也在巨大的壓力下全部被剝落。

形狀奇異的深海魚

根據(jù)深海探險(xiǎn)家描述，為適應(yīng)深海中這種特殊環(huán)境，深海生物的體色多呈紅色、黑色或者無色，有些種類還能發(fā)出磷光；深海魚的眼 很小或者全盲，嘴大，顎寬闊，胃容量很大，以便能獲取并容納更多的食物；由于深海中食物稀少，深海生物的體型一般都不太大，新陳代謝遲緩，生長也極其緩慢；可能因深海中生物密度較小、同類難求的緣故，許多深海生物的配偶常常是終身的，有的種類雄性個(gè)體還以寄生的方式終生依附于雌性個(gè)體身上，成為永不分離的終身伴侶。

深海動物

深海生物由于長期生活在低溫、高壓、少氧的環(huán)境中，采集上來后會很快死亡并腐敗解體，因而能保留下來的標(biāo)本就極為罕見。1996年，一艘科學(xué)考察潛艇在馬里亞納海溝查林杰海淵中第一次于1.1萬多米深的海底收集到微生物樣品，該樣品經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)后，鑒別出多種原始細(xì)菌類和真菌類，其中還包括一些抗寒菌類及其孢子。這些菌類能承受比海面高1000多倍的壓力和2℃左右的低溫，并且在這種苛刻的環(huán)境條件下仍能正常地生活與繁衍。

錯(cuò)綜復(fù)雜的海洋食物鏈

地球上的每個(gè)物種都是生態(tài)系統(tǒng)中的重要一員，在生態(tài)系統(tǒng)中，通過生物之間的吃與被吃，能量就從一個(gè)有機(jī)體傳遞到另一個(gè)有機(jī)體所形成的通道，我們稱之為食物鏈，如陸地的牛、羊、兔子吃青草，老虎等猛獸又吃牛、羊和兔子。在海洋里，有句俗話說得好：“大魚吃小魚、小魚吃蝦米、蝦米吃稀泥”，這種關(guān)系使有機(jī)物質(zhì)和能量從一種海洋生物傳遞到另一種海洋生物身上去，它們像一條鏈索把海洋中各種各樣的生物緊密地聯(lián)系在一起。物種之間相互依存、相互牽制，一旦食物鏈中的某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡都將受到很大影響。

波光粼粼的海面

在多數(shù)的陸地食物鏈中，比如森林中或草原上，一般是植物攝取太陽的能量制造有機(jī)質(zhì)，草食性動物以植物為食，肉食性動物以草食性動物為食。但是，在海洋里的食物鏈卻有所不同，海洋里的食物鏈根據(jù)不同的生境條件以及營養(yǎng)源性 質(zhì)可分為兩種食物鏈：

大烏賊是食物鏈頂端的存在

1.牧食食物鏈

兇猛的鯊魚

這種食物鏈?zhǔn)桥c陸地食物鏈相似的以活植物體為營養(yǎng)起點(diǎn)的食物鏈，我們稱之為牧食食物鏈。在牧食食物鏈中最低等的生物是浮游在海水表面的個(gè)體很小的單細(xì)胞藻類、細(xì)菌和微生物等，它們的個(gè)體很小，在水中，其中絕大多數(shù)我們?nèi)庋劭床灰?，但它們是許多海洋生物賴以生存的初始食糧。數(shù)量相當(dāng)可觀，每年為海洋生態(tài)系統(tǒng)提供1000多億 噸有機(jī)碳，我們稱為初級生物生產(chǎn)量。由于這些單細(xì)胞藻類是依靠太陽光進(jìn)行光合作用的，所以海洋初級生產(chǎn)量是太陽光照強(qiáng)度變化的函數(shù)。光照強(qiáng)的熱帶和溫帶海域，初級生物生產(chǎn)量便高；在兩極海域，由于太陽光照強(qiáng)度弱，所以初級生物生產(chǎn)量便也低些。除光照因素外，氮和磷的含量也是影響海洋初級生產(chǎn)的一個(gè)重要因素，因?yàn)榈土椎仁浅跫壣铩参锏臓I養(yǎng)鹽，往往是營養(yǎng)鹽越豐富的海域，其初級生物的種群數(shù)量就越多。海洋中浮游植物和底棲植物是最主要的初級生產(chǎn)者，它們?yōu)椴菔承缘聂~類、蝦類、蛤類和一些甲殼類等海洋動物提供豐富的食物。這些草食性的海洋動物又為肉食性的海洋動物提供食物，如海蟹、海星、對蝦等。這些生物又為大型魚類和大型無脊椎動物提供食物。這些大型魚類和大型無脊椎動物又為兇猛的魚類和海洋哺乳動物，如鯨類、鯊魚等提供食物。這些自身不再被其他生物所攝食的生物為終極生產(chǎn)力。終極生產(chǎn)力者處于食物鏈的末端，介于海洋初級生產(chǎn)力與終極生產(chǎn)力之間的各層次的生物為次級生產(chǎn)力。

你知道嗎

兇猛的鯊魚

鯊魚是一群板鰓類魚的通稱，這是一類古老的魚種，在侏羅紀(jì)時(shí)已經(jīng)形成現(xiàn)代類型的鯊魚，它處于海洋食物鏈的最高級。鯊魚身體無鱗，鰓裂有5至7個(gè)，分布在世界各地溫帶和熱帶的海洋，一般鯊魚在20℃以下的水溫中就不太有活力，鯊魚都是通過過體內(nèi)受精繁殖，有胎生、卵胎生或卵生。

珊瑚蟲既是以細(xì)小浮游生物為食的

由于生物所處的海洋環(huán)境不同，牧食食物鏈又可分為三種基本類型：大洋食物鏈、沿岸(大陸架)食物鏈和上升流區(qū)食物鏈。其中大洋食物鏈?zhǔn)菑膫€(gè)體大小為2～20微米的微型浮游植物開始的，即微型浮游植物(如鞭毛藻)被小型浮游動物(如原生動物)所捕食，小型浮游動物(如橈足類)為大型浮游動物(糠蝦)提供食物，大型浮游動物再為巨型浮游動物(磷蝦)提供食物，巨型浮游動物被食浮游動物的魚類所吃，魚類又被食魚類的魚類(如金槍魚)所吃，形成了一條很長的食物鏈。大洋食物鏈的特點(diǎn)是長，一般有6個(gè)營養(yǎng)級，但終極生產(chǎn)量不高。沿岸(大陸架)食物鏈多以個(gè)體大小為20～200微米的小型浮游植物(如硅藻等)為營養(yǎng)起點(diǎn)，經(jīng)過大型浮游動物或底棲植食者，在到食浮游動物或底棲肉食者，而到終極的食魚的魚類，一般有4個(gè)營養(yǎng)級，這種食物鏈的終極生產(chǎn)量比較高。而上升流區(qū)食物鏈往往食物鏈級很短，平均只有3個(gè)營養(yǎng)級，但終極生產(chǎn)量卻很高。這是為什么呢？這是因?yàn)槌跫壣a(chǎn)貯存的能量沿著食物鏈營養(yǎng)級傳遞時(shí)，每經(jīng)過一個(gè)營養(yǎng)級就有大量的能量以廢能的形式消耗掉，生態(tài)轉(zhuǎn)化效率大約只有10%～20%，也就是說，每100千克的浮游植物被攝食后轉(zhuǎn)化為浮游動物只能有10～20千克，其他90～80千克都在轉(zhuǎn)化過程中被消耗掉了，浮游動物以及一些小魚小蝦也與浮游植物一樣。因此食物鏈越長，能量在傳遞過程中損失就越多，終極生產(chǎn)量就越少。也正因?yàn)槟芰吭诹鲃舆^程中損失非?？?，所以盡管海洋里的初級生產(chǎn)每年要生產(chǎn)1000多億有機(jī)碳，要比陸地每年生產(chǎn)的160多億有機(jī)碳高出許多，但是，我們感覺來自海洋的食物還是很少，目前。我們?nèi)祟悘暮Ｑ罄铽@取的食物還不足1%，而99%來自陸地，可是盡管利用這么少，海洋漁業(yè)資源也很快衰退枯竭了。

磷蝦

2.碎屑食物鏈

與陸地不同的是，在海洋的河口灣一帶海域里，還存在一條以碎屑或死的有機(jī)體為營養(yǎng)起點(diǎn)，從殘骸分解者即真菌、細(xì)菌和某些土壤動物開始的碎屑食物鏈。在這個(gè)以生物殘骸為基礎(chǔ)的食物鏈中，幾乎沒有草食動物以植物為食。當(dāng)植物死亡，它們的葉、莖和其他部分沉入水底，變成異養(yǎng)細(xì)菌和真菌的大本營。這些生物以植物的枯枝敗葉為食，并將它們轉(zhuǎn)化成自身的能量。不僅如此，這些生物還將植物體內(nèi)的化合物分解成簡單物質(zhì)，并將它們釋放到生態(tài)環(huán)境中。當(dāng)小動物和其他種類的微生物以這些植物碎屑為食時(shí)，碎屑上的生物也被一并吞食進(jìn)去。就這樣，植物的能量從分解者開始轉(zhuǎn)移到了動物那里。

深海中的海洋生物鏈起點(diǎn)并非可光合作用的微生物

在陸地上，碎屑食物鏈的作用很不明顯，但是，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，碎屑食物鏈的作用卻相當(dāng)大，為什么呢？這是因?yàn)樵鷦游?、真菌、?xì)菌等在陸地上幾乎可說是無法利用，無法進(jìn)入食物鏈中進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)的，而在海洋中卻能成為很多小型動物的餌料。

不過，在過去的很長一段時(shí)間里，碎屑食物鏈的作用也是不太被重視的，因?yàn)槠鹣却蠹叶颊J(rèn)為碎屑的營養(yǎng)價(jià)值并不高，同時(shí)推測也不太容易被同化，但是，后來經(jīng)過很多研究發(fā)現(xiàn)，很多碎屑是由無生命的有機(jī)顆粒物和有生命的生物組成的復(fù)合體，在其身上不僅活動有大量的微生物，同時(shí)還生長著豐富的微小動植物，這些東西的營養(yǎng)價(jià)值也很高，碎屑里的蛋白質(zhì)、氨基酸、脂類和碳水化合物都很豐富。譬如說，1970年，研究人員對泰萊草的碎屑進(jìn)行研究得知：1克(干重)碎屑中有30億個(gè)細(xì)菌，2000萬個(gè)底棲硅藻，5000萬個(gè)鞭毛蟲，5萬個(gè)纖毛蟲和變形蟲。而從營養(yǎng)角度看，有機(jī)物含量占5%～15%，其中蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì)占3%～5%，微生物生物量達(dá)0.2%～2%。

河口的碎屑食物網(wǎng)龐大

海洋微生物

另外，碎屑食物鏈在海洋生態(tài)系統(tǒng)中很重要，這是因?yàn)楹Ｑ罄锏乃樾紨?shù)量可能要比陸地上大的緣故。特別是河口、港灣中的數(shù)量是非?？捎^的，有人估計(jì)，在河口、港灣一帶，大約有50%的總初級生產(chǎn)是通過碎屑形式結(jié)合到食物鏈里去的，所以其作用并不亞于牧食食物鏈。譬如說，在我們中緯度海區(qū)，在夏季初級生產(chǎn)衰退時(shí)，異養(yǎng)生物的營養(yǎng)，一部分就是依靠春季水華期形成的碎屑來維持的。

其實(shí)，食物鏈還不能真正反映海洋里真實(shí)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，因?yàn)楹Ｑ笫澄镪P(guān)系是非常復(fù)雜的，生態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)動物種群通常不是固定消費(fèi)其低一個(gè)營養(yǎng)級的物種種群。如被確定為第五營養(yǎng)級的物種只是部分或主要依靠第四營養(yǎng)級的動物生存，也同時(shí)攝食第三、第二營養(yǎng)級的動物，而且其幼體和成體的食物也往往處于不同的營養(yǎng)級。因此，實(shí)際上海洋里有機(jī)物質(zhì)傳遞的路徑，從低級到高級，從被食生物轉(zhuǎn)化到攝食生物的食物關(guān)系是由食物鏈與食物鏈交織在一起，猶如網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜關(guān)系，我們稱它為食物網(wǎng)。

1.科學(xué)研究

比如仿生學(xué)，早在遠(yuǎn)古時(shí)代，人們就已開始模仿生物了。舟船、舵和槳，就是古人依照魚的形狀以及魚尾和魚鰭發(fā)明出來的。依據(jù)海豚的體形、皮膚結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出的潛艇、魚雷和小型船只的水下部分，可減少阻力20%～50%。

海洋生物的巨大價(jià)值

海洋生物與人類的關(guān)系密切，對人類的生產(chǎn)和生活具有巨大的價(jià)值，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

2.食用價(jià)值

海豚

“海洋生物多樣，注定成為人們獵食的場所。自古以來，人們就喜食海產(chǎn)品，而到今天，海洋食品在我們的活中越來越多，魚、蝦、蟹、貝、藻類(海帶、紫菜)這些海洋食品在我們的餐桌上隨處可見。而近 些年來，隨著人們對保健食品的喜愛，海洋食品就又以其獨(dú)特的生物活性成分越來越受到關(guān)注。而且由于海洋食品加工方式的不斷進(jìn)步，海洋食品進(jìn)入我們飲食的方式也就更加多樣，我們在無形中接觸到了海洋產(chǎn)品，而自己卻不知道。相信海洋食品的明天將更加燦爛。

海洋食物在餐桌是很受歡迎

3.藥用材料

海洋生物是生物活性物質(zhì)的寶庫。20世紀(jì)60年代以來，已從海洋生物中分離得到6000余種結(jié)構(gòu)明確的化合物，且其中有近3000種具有一定的生理活性。這些具有活性的獨(dú)特化合物的結(jié)構(gòu)，給藥物學(xué)家提供了難得的藥物設(shè)計(jì)分子模型，啟迪著他們的藥物設(shè)計(jì)思維。

當(dāng)然海洋生物的價(jià)值遠(yuǎn)不止這些，尚有可作為能源物質(zhì)、新材料和作為農(nóng)作物所用的化肥或用以觀賞等許多功能，我們在這里不再一一表述，而且隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，許多尚未發(fā)現(xiàn)的功能或許也將造福于人類。

海蜇的藥用價(jià)值并未完全開發(fā)

第二節(jié)　千奇百怪的海洋植物

什么是海洋植物

1.海洋植物

海洋植物是指海洋中利用葉綠素進(jìn)行光合作用以生產(chǎn)有機(jī)物的自養(yǎng)型生物，包括低等的細(xì)胞核藻類和高等的種子植物，據(jù)統(tǒng)計(jì)有1萬多種。

形似植物不是植物——珊瑚

海藻是海洋植物的主體，是人類的一大自然財(cái)富，目前可用作食品的海洋藻類有100多種?？茖W(xué)家 們根據(jù)海藻的生活習(xí)性，把海藻分為浮游藻和底棲藻兩大類型。

海藻

藍(lán)藻、硅藻、甲藻、金藻和部分單細(xì)胞的綠藻，很多是海洋動物如甲殼類、貝類、海參、梭魚、錙魚和鯨類的餌料，對海洋動物的增養(yǎng)殖具有重要的作用。中國沿海常見的藍(lán)藻約200多種，藻體具有膠質(zhì)，藍(lán)綠色或墨綠色，比較黏滑。紅藻約500余種，多數(shù)呈紅色，暗紅色或紫紅色，經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較大，資源比較豐富，中國沿海比較常見的約250余種。有些種類已經(jīng)進(jìn)行人工養(yǎng)殖，如：紅毛菜、紫菜、麒麟菜等，都是人們喜愛的食品；石花菜、瓊枝、江籬、角叉菜、凝花菜等是瓊膠和卡拉膠等醫(yī)學(xué)和食品工業(yè)的原料；表面具有碳酸鈣包被、外型像珊瑚似的石枝藻、鷓鴣菜和海人草等都是醫(yī)藥工業(yè)的主要原料。褐藻約300余種，中國沿海比較常見、經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較大、資源比較豐富，約有150余種。目前已進(jìn)行人工養(yǎng)殖的海帶、裙帶菜、羊棲萊，既是褐藻膠、甘露醇、碘和氯化鈣的主要工業(yè)原料，又是人民喜愛的食品。這類褐藻主要生長在黃海、渤海和東海沿岸。馬尾藻是資源豐富、種類最多、經(jīng)濟(jì)價(jià)值很大的一類褐藻，主要產(chǎn)于中國南海。

綠色的海藻

你知道嗎

浮游藻是天然牧草嗎

浮游藻大多數(shù)是一些單細(xì)胞藻類，它們的個(gè)體都很小，身體直徑一般只有千分之幾毫米，體形各異，人們只有在顯微鏡下才能觀察到它們。海洋中的浮游植物除了硅藻之外，還有藍(lán)藻、甲藻、綠藻、金藻等等。它們分布得十分廣泛，包括南北極在內(nèi)的所有海域中都有它們的蹤跡。正因?yàn)樗鼈兊拇嬖?，才給海洋動物提供了豐富的食品，使得魚蝦肥壯，浩瀚的海洋也變得繁榮昌盛起來。據(jù)科學(xué)家測算，100千克藻類進(jìn)入食物鏈后，大約能產(chǎn)出1千克的海鮮肉。這些浮游植物的總重量，要比海洋魚類的總重量多萬倍以上，它們主要是靠陽光和海水里的營養(yǎng)鹽類生長的。

海洋種子植物種類比較少，主要生長在低潮帶石沼中或潮下帶巖石上，常見的有大葉藻，紅須根蝦形藻和鹽沼菜，都是重要的經(jīng)濟(jì)種類，主要用于造紙和建材工業(yè)。

2.海洋植物與陸生植物的區(qū)別

我們對海洋植物與陸生植物的第一感覺是它們之間有很大的差異，殊不知這兩類生物群體也有許多共同點(diǎn)。它們都吸收并利用太陽能，然后將一些簡單的物質(zhì)材料合成自己的食物。這些材料包括二氧化碳、水和礦物質(zhì)。陸生植物和海洋植物的區(qū)別就在于它們對周圍環(huán)境獨(dú)特的適應(yīng)性。

海洋中的植物

陸生植物從空氣和土壤中獲得營養(yǎng)。根的使命是從土壤中吸收水和礦物質(zhì)，同時(shí)將植株固定在地面上。它們所需要的物質(zhì)通過一種稱為維管組織的管道結(jié)構(gòu)運(yùn)輸?shù)饺~片細(xì)胞中。葉片從大氣中吸收光合作用所需的二氧化碳。另外一種維管組織又將葉片中的光合作用產(chǎn)物運(yùn)送到植株的其他部位。陸生植物為自己配備了木質(zhì)莖和枝條，可以幫 助它們保持直立狀態(tài)，使植株能獲得充足的光能。

陸生植物的根莖對海洋植物是不需要的

海洋植物通常包括海藻和海草，只能從海水中獲得營養(yǎng)物、水和溶解態(tài)氣體。由于整個(gè)水生植株都被包圍在水中，那些溶解質(zhì)可以輕易地?cái)U(kuò)散到每個(gè)細(xì)胞中去。所以，海洋植物不需要用維管組織來協(xié)助光合作用或者為各細(xì)胞運(yùn)輸養(yǎng)分。除此以外，海洋植物也沒必要消耗能量來支持其結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈兛梢钥克母×碇С种仓牦w。海水總是運(yùn)動著的，因此海洋植物的軀體都很柔軟，可以“隨波逐流”。有些海洋植物會分泌黏液保持它們表面的光滑，更能減少它們在水中運(yùn)動的阻力。黏液還可以保護(hù)自身，避免被其他海洋動物吃掉。

海草

陸生植物的結(jié)構(gòu)可以用根、莖、葉等術(shù)語來描述。海洋植物則由與之完全不同的部分構(gòu)成，海洋植物——海藻中看上去的部分被稱為葉狀體。有些種類還具有充滿氣體的小囊或叫氣泡的結(jié)構(gòu)，來幫助植物體漂浮起來，以捕捉到陽光，氣囊中的氣體通常是氮?dú)?、氬氣和氧氣。海藻的莖狀結(jié)構(gòu)叫柄。最下面的根狀塊狀體被稱為固著器，它像錨一樣把植株牢牢固定住，但它并不像一般的根那樣吸收營養(yǎng)物質(zhì)。葉狀體、柄和固著器共同構(gòu)成了海藻的軀體，或稱為植株體。植株體通常有很多種形狀，有高而多枝的也有矮而平滑無分枝的。

管狀的海洋植物

海洋植物的組成

海洋植物的組成中藻類是主要成分，具有根、莖、葉高度分化的高等植物是不可能像在陸地上那樣遍布在海洋中生活，因?yàn)槭艿街T如海洋的深度，流、浪、潮的沖擊，海水鹽度等環(huán)境條件的限制，真正能在大海中生活的高等植物的物種數(shù)量屈指可數(shù)，并且被局限在河口、海灣、潮間帶、淺?；?yàn)I海濕地等有限的海域內(nèi)。如分布相對較廣的大米草，大葉草和只能在暖溫帶、熱帶海域潮間帶、淺海、河口生長的紅樹，木欖，秋茄以及伴隨紅樹林生長的喜鹽草等。

藻類

海藻與魚

“藻類”是一群最簡單、最古老的低等植物，但包含的物種繁多，分布的地域極廣，從熱帶到兩極，凡潮濕的地區(qū)，都可找到它們的足跡。生活在海洋中的藻類，正因?yàn)樵弩w結(jié)構(gòu)簡單，即便是長度可達(dá)60米左右的巨藻，藻體仍然是柔軟的，可以抵御海流、浪、潮的沖擊，隨水流而擺動；藻體表層細(xì)胞都具有光合色素，都有光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的能力；表層細(xì)胞都有從水體中吸取生原物質(zhì)的能力，并能從自然海水中得到滿足；海藻的生命周期短，但能以簡單的繁殖方式生產(chǎn)出大量“孢子”來繁衍后代，以保持種群的沿襲；不同門的海藻具有不同的色素組成，生存在不同光強(qiáng)、光質(zhì)的水層中。海藻以其簡單的個(gè)體結(jié)構(gòu)，繁衍后代的方式、能力及其對海洋環(huán)境特有的適應(yīng)，成為海洋植物的主要類群。

海藻干貨

根據(jù)生活習(xí)性，海藻可分為兩大類：附著、定生生活的物種只能分布在潮間帶、淺海內(nèi)。這類海藻包含有微小的單細(xì)胞藻體和大型的多細(xì)胞體。大型藻體中褐藻門的巨藻被認(rèn)為是海藻中個(gè)體最大的物種；在海水中營漂浮生活的海藻物種(馬尾藻海中馬尾藻除外)的個(gè)體都是非常微小的，它們的個(gè)體大小是以微米來計(jì)量的。因此，只有在顯微鏡下，乃至電子顯微鏡下才能看清它們的面目。這類海藻雖然能在海水中營漂浮生活，但也只能分布在水深200米以內(nèi)的水層中。因?yàn)樗械暮Ｔ逦锓N必須獲得日光才能進(jìn)行光合作用，在黑暗的環(huán)境中它們是無法生活的。附著、定生生活的海藻的初級生產(chǎn)力對食物鏈的貢獻(xiàn)、在海洋生態(tài)系統(tǒng)中所發(fā)揮的作用等都遠(yuǎn)不如營漂浮生活的海藻，后者雖然個(gè)體微小、生長周期短，但繁殖快、數(shù)量大，是生活在遼闊的大洋水體內(nèi)次級生產(chǎn)者(浮游動物、魚和蝦的幼期和其他動物的幼蟲等)的直接餌料，成為海洋生態(tài)動力學(xué)的主要能源。

你知道嗎

藻類世界有多精彩

海藻類是海洋中的低等海洋植物，有的在世界各大洋中隨波逐流，有的固著生長，有的形如馬尾，有的飄如彩帶。微藻只有用顯微鏡才能看到；大型藻類可長達(dá)近百米，重幾百千克。它們中有長期在海水中飄浮、四海為家的單細(xì)胞藻類——“浮游藻”；也有用假根附著在海底巖石上、伸展著細(xì)長而柔軟身軀的多細(xì)胞藻類——“底棲藻”；還有那些洋洋大觀的巨藻、海草等，構(gòu)成了一個(gè)五彩繽紛的海洋植物園。

海洋植物的繁殖

自然界的生物都有一個(gè)傳宗接代的問題，但傳宗接代的方式是各不相同的。海洋植物的生殖方式大體上可分為營養(yǎng)繁殖，無性繁殖和有性繁殖三種。

1.營養(yǎng)繁殖

當(dāng)單細(xì)胞的海洋植物長到一定大小時(shí)，就會進(jìn)行細(xì)胞分裂，由一個(gè)細(xì)胞分成兩個(gè)。這兩個(gè)細(xì)胞逐漸長大，成為新的藻體，這種生殖方式我們稱它為營養(yǎng)繁殖。有的多細(xì)胞藻類也能進(jìn)行營養(yǎng)繁殖，一般是藻體生長到一定時(shí)期可以斷裂成若干部分，每個(gè)部分各自可以生長成新的藻體。例如，當(dāng)石莼生長在河口的水中時(shí)，從原藻體上斷裂下來的碎片，可以繼續(xù)生長成新的藻體。還有的如紫菜和石莼，當(dāng)把它們的藻體磨碎后，將分離出來的營養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，也能長出小的藻體。這些也稱為營養(yǎng)繁殖。

石莼

2.無性繁殖

海藻在進(jìn)化過程中，繁殖新個(gè)體的能力漸漸地集中在體的某一部分，于是就形成了無性繁殖器官——孢子囊，在孢子囊中產(chǎn)生了許多孢子。孢子是一種無性的生殖細(xì)胞，它成熟后，從孢子囊中放散出來，不必經(jīng)過受精作用，在水中就能夠直接發(fā)育成新的藻體。這種生殖方式叫無性生殖，也叫孢子生殖。

纖細(xì)的海藻

海藻的孢子分為兩種，有的孢子生有兩根或四根鞭毛，有時(shí)可生許多纖毛，這些孢子都能夠在水中游動，所以叫游孢子。在水中不能游動的稱為不動孢子。游孢子和不動孢子都能直接萌發(fā)成新的藻體。

3.有性繁殖

植物界最先出現(xiàn)的細(xì)胞分裂是一種無性的繁殖形式，后來在進(jìn)化過程中，又出現(xiàn)了有性繁殖。有性繁殖對植物進(jìn)化起了重大作用。

已經(jīng)成型的海藻

有性繁殖是植物有機(jī)體在繁殖過程中，有性行為發(fā)生。所謂性行為，就是指兩個(gè)細(xì)胞(配子)結(jié)合起來，變成一個(gè)新的細(xì)胞(合子)，然后由合子再發(fā)育成為新的個(gè)體。

海洋植物的有性繁殖可分為同配、似配和卵配三種?！芭洹敝傅氖桥渥?，配子是一種有性生殖細(xì)胞。配子有雄、雌之分，它們的形狀與游孢子相似。由大小、形狀相同的配子相結(jié)合的稱為同配。由兩個(gè)大小不等，形狀相同、能活動的配子相結(jié)合的稱為似配。兩性的配子有明顯的區(qū)別。雄配子的體形較小，生有鞭毛，能夠在水中游動，通稱為精子。雌配子的體形較大，體內(nèi)貯藏有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，通稱為卵子。精子與卵子相結(jié)合而成為受精卵，受精卵萌發(fā)為新的植物體，這種方式通稱為卵配。

有的藻體同時(shí)具有有性繁殖和無性繁殖的方式，這兩種方式常常是相互交替的。孢子體(無性)和配子體(有性)交替形成的現(xiàn)象在海藻中是普遍存在的，這種現(xiàn)象叫世代交替。海藻有性生殖的出現(xiàn)，使海藻的生活史更加復(fù)雜起來，豐富了新生植物對環(huán)境的適應(yīng)性，并為新生植物的生存創(chuàng)造了有利條件。

爬上海岸的滸苔

海藻的繁殖因種類不同而各有特點(diǎn)，現(xiàn)分別將綠藻中的滸苔、褐藻中的海帶、紅藻中的紫菜的繁殖過程介紹如下：

滸苔在繁殖過程中，無性繁殖和有性繁殖都有。滸苔的無性繁殖是：藻體(孢子體)成熟后，其中的一部分形成孢子囊，孢子囊中的細(xì)胞進(jìn)行分裂，形成游孢子。游孢子似梨形，頂生四根鞭毛。游孢子成熟后，藻體表面上形成小突起，然后孢子放出。游孢子游動幾個(gè)小時(shí)后，遇到巖石、砂礫等就附著在上面，先失去鞭毛，再形成球形，分泌出細(xì)胞壁，幾天后萌發(fā)成新的藻體即配子體，配子體逐漸長大，外形與孢子體相同，到成熟時(shí)，由藻體邊緣細(xì)胞先分裂產(chǎn)生配子囊，由配子囊中產(chǎn)生雌雄配子。配子呈卵形，頂端有兩根鞭毛，成熟后，配子從配子囊膜孔中逸出，雌雄配子相互結(jié)合，鞭毛就消失，成為球形，然后萌發(fā)成膜狀的幼體，幼體再逐漸生長，就成為單層細(xì)胞的管狀體，即成體滸苔。

滸苔爆發(fā)生長

滸苔生活史中有孢子體世代與配子體世代。孢子體與配子體在外形上不易區(qū)別，所以稱為等世代交替。

海帶在繁殖過程中，無性繁殖和有性繁殖都有。我們見到的海帶是海帶的孢子體，在海帶孢子體生長成熟后，葉片表面產(chǎn)生大塊突起，通常叫孢子囊群，它是由無數(shù)個(gè)孢子囊生在一起而得名的。孢子囊，也叫子囊斑。在自然條件下，孢子囊群一般在秋季出現(xiàn)，當(dāng)水溫降至21～22℃左右時(shí)，孢子囊群就開始發(fā)生。此外，春季也能形成孢子囊群。一般在4、5月內(nèi)發(fā)生。用夏苗筏培養(yǎng)的海帶6月份也能在全葉片上產(chǎn)生孢子囊群。各個(gè)地區(qū)海帶孢子囊群出現(xiàn)的日期不同，說明孢子囊群的形成和溫度、光線等環(huán)境條件有關(guān)。一般認(rèn)為15～20℃時(shí)是形成孢子囊群的適宜溫度。

美味的海帶菜

你知道嗎

麒麟菜是怎樣繁衍的

麒麟菜是多年生的一種海藻，具有孢子體、配子體及果孢子體3個(gè)世代進(jìn)行循環(huán)生長的過程。它的孢子體及配子體在外形上沒有多少區(qū)別，雄配子體在外表上和孢子體也沒有區(qū)別，成熟時(shí)在小枝的頂端形成精子囊群，雌配子體成熟時(shí)藻體的枝端皮層細(xì)胞發(fā)生變化，由皮層細(xì)胞內(nèi)側(cè)生出果胞和輔助細(xì)胞。雄配子體成熟后，漂流到雌配子體的果胞內(nèi)和卵核結(jié)合，經(jīng)一系列的變化，形成果孢子體，突出在雌配子體表面，形成囊果。囊果上有一小孔，稱為囊果孔。成熟的果孢子便由囊果孔發(fā)散出來，萌發(fā)成新的藻體——孢子體。麒麟菜就是這樣世世代代在海洋中繁衍生息，繁榮昌盛，使得浩瀚的海洋更加生機(jī)盎然。

海帶是最常見的海藻食品

孢子囊最初出現(xiàn)在葉片背光面，后來成片狀突出于葉的表面。孢子囊是由部分表皮細(xì)胞發(fā)育而成的，一個(gè)孢子囊由一個(gè)表皮細(xì)胞發(fā)育而成。孢子囊與孢子囊之間有隔絲，孢子囊與隔絲都直立在表皮細(xì)胞上，每個(gè)細(xì)胞都含有色素粒，所以孢子尚未脫離母體時(shí)，孢子囊呈褐色。隔絲呈棒狀，比孢子囊長。隔絲頂端細(xì)胞膜特別厚，稱為粘質(zhì)帽，每個(gè)孢子囊里有32～64個(gè)游孢子(離開孢子囊能在水中游動)。游孢子為單個(gè)細(xì)胞，梨形，肉眼看不到。游孢子離開孢子囊后靠兩根不等長的鞭毛游動于海中，游動一段時(shí)間(一般在2小時(shí)左右，溫度低時(shí)游泳時(shí)間延長)后，便附著在物體上，不久失去鞭毛，變成圓球狀，以后漸漸發(fā)育成雌雄配子體。雄配子體一般由數(shù)個(gè)細(xì)胞組成。通常一個(gè)雌配子體只產(chǎn)生一個(gè)卵囊，卵囊內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)卵，卵成熟后，附著于空卵囊的頂端。成熟的雄配子體一般呈放射形的數(shù)個(gè)分枝。每個(gè)分枝由一個(gè)到數(shù)個(gè)細(xì)胞組成，尖端變成精子囊，由精子囊產(chǎn)生一個(gè)幾乎無色的精子。精卵結(jié)合而成為合子。合子經(jīng)過細(xì)胞分裂而成小海帶。小海帶從秋后在海里長到第二年的6～7月份，長成大海帶。當(dāng)海帶長大成熟后，又再放散出孢子產(chǎn)生后代。老一代海帶葉片放散孢子后就開始腐爛，只留下葉柄上部的生長部。生長部是進(jìn)行細(xì)胞分裂的部分。它在適宜的條件下，還能繼續(xù)生長，到第二年夏天又產(chǎn)生孢子，以后就腐爛死亡。

麻辣海帶美食

近年來，山東海洋學(xué)院已成功 地培育出海帶單倍體，就是說，不需要雌雄配子體結(jié)合，只單獨(dú)培養(yǎng)雌配子體或雄配子體就可以長成大海帶。海帶單培體培育的成功，對海藻遺傳育種提供了新的途徑。具有重大的意義。

紫菜的繁殖方法是：每年的2、3月后，藻體邊緣的營養(yǎng)細(xì)胞便變成雌雄不同的生殖細(xì)胞(有的雌雄同體，有的雌雄異體)，雌細(xì)胞區(qū)域呈赭色，雄細(xì)胞區(qū)域呈白色。雌細(xì)胞也叫果孢，果孢成熟后，與葉面成直角，果孢兩端突起，叫原始受精絲。雄細(xì)胞內(nèi)的精子脫離母體后，成圓球狀，無色素，無鞭毛，不能運(yùn)動，只能靠水的運(yùn)動而將精子帶到雌性細(xì)胞上，通過受精絲而受精。雌性細(xì)胞受精后，經(jīng)過細(xì)胞分裂而產(chǎn)生果孢子。果孢子呈球形，在水中脫落后，隨水漂流，若遇到牡蠣殼及其他含有石灰質(zhì)的附著物時(shí)即附著在上面，并鉆到貝殼里生長，逐漸蔓延到貝殼的全部。在顯微鏡下觀察時(shí)，它們不呈葉狀，而是呈細(xì)的絲狀分枝，稱為絲狀體或殼斑藻。殼斑藻經(jīng)過夏天的高溫，到秋季海水溫度下降到20℃以下時(shí)，殼斑藻又可產(chǎn)生一種孢子，叫殼孢子，殼孢子呈圓球狀，成熟后，從貝殼中放出來，附著在一定的物體上生長成紫菜。紫菜在一定的條件下，還可以產(chǎn)生單孢子，同時(shí)又在不斷地死亡。紫菜的種類很多，因環(huán)境不同，繁殖期和生長期也各有不同。

紫菜包飯