主宰海洋的“怪胎”

来源:大科技·科学之谜 ·2018年03月28日 14:50

示怜云

你可曾想过海洋上的泡沫从哪里来?或者,为什么大海有时候很清澈,有时候却变成绿色或棕色,甚至有时候变成粉色?还有,海中大部分鱼主要吃什么呢?

所有这些问题的答案其实并不复杂,也不神秘,这幕后的操纵者就是浮游生物。

浮游生物泛指生活于水中但缺乏有效移动能力的漂流生物。虽然它们可以在江河湖海里移动,但基本上都无法逆流而上。例如,水母就属于浮流生物,虽说游动能力很强,但也无法逆潮而动,所以有时我们会在海边看见许多水母搁浅在海滩上。

浮游生物种类很多。从体型很小的单细胞生物,到体型略大的水母、磷虾、幼蟹和幼鱼等,都属浮游生物。

我们经常认为大海是由鱼类和鲸鱼主宰的。事实上,单细胞微型浮游生物才是海洋生物圈中的主宰,因为它们是海洋食物网的基础。

但是,作为海洋的主宰,我们对浮游生物真的了解吗?

几十年来,普遍接受的观点是,这些单细胞微型浮游生物大致可以分为两种类型。一种是浮游植物,也称为微藻,它们是微小的海洋植物。另一种是微型浮游动物,它们吃浮游植物,但会被更大的浮游动物——比如磷虾——吃掉。

这种浮游生物的划分,类似于陆地生态系统中的植物和动物划分方法。但是现在生物学家发现,在海浪之下,还有一种单细胞微型浮游生物。它们类似一种浮游植物和微型浮游动物的混合体,可以进行光合作用,同時还可以去捕食其他浮游生物。它们被称为兼养微生物。

兼养微生物的捕猎方式可以用来当作恐怖故事的素材,尽管它们狩猎的场地是微型世界。例如,它们可以吞噬猎物并吸取它们的内脏,毒死猎物,刺穿猎物,使猎物爆炸,偷取猎物身上重要的身体器官等。它们可以在几小时内破坏一个区域的生态系统,并能改变水体的颜色。

这些兼养微生物曾经被认为是大自然的怪胎,被认为只有当浮游植物和微型浮游动物数量比较少时,它们才有机会“登台表演”。但在过去的5年里,一些来自英国的生物学家发现,兼养微生物远非怪胎,事实上它们是很常见的生物。它们占了整个单细胞微型浮游生物总量的一半。这意味着海洋食物网的基础其实不遵循传统的“植物-动物”生物学模型。

传统的“植物-动物”生物学模型广泛用于环境管理、渔业和气候变化等的研究。但这种模型没有考虑兼养微生物的存在和活动,得出的一些结论可能是有问题的。

兼养微生物在生物圈中扮演着重要的角色。例如,它们能影响地球的大气层中氧气的含量,同时它们也是许多幼鱼在生长关键阶段中的重要食物来源。

但这些兼养微生物带来的危害,比其他的微型浮游生物更多更大。如未经处理的污水或青贮饲料排放到海洋中,会带来大量的硝酸盐和有机营养物质,破坏海水中的营养平衡,导致兼养微生物产生毒素和粘液。毒素可以杀死鱼类和贝类;而一些入海口夏天会覆盖海面上的粘稠泡沫,就是兼养微生物分泌过多粘液造成的。这些粘液可以堵塞鱼的鳃,可使它们窒息死亡。

现在,这些生物学家正在研究一种新的关于海洋生物圈的模型,把长期被我们忽视的兼养微生物包含进去。

兼养微生物可能很微小,但忽略它们是错误的。

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