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第2章 海洋是个什么样(2)

赤潮,给沿海地区带来不少麻烦。它随着海浪冲向海岸,使漫长的海滩上抛满了死鱼烂虾,不仅腥臭难闻,污染环境,而且给渔民的生产、生活带来很大影响。目前,由于对赤潮的出现还无法采取有效的措施,既不能准确地预报赤潮出现的时间,更不能事前制止赤潮的出现。所以,“赤潮”现象对于科学家来说,还是个不大不小的难题。

那么,什么是“海光”呢?

第二次世界大战太平洋战争期间,发生过这样一件事:一队正在驶往日本群岛作战的美国舰队,突然发现远处海面上闪动着明亮的火光,他们以为遇到了日本舰队,一阵慌乱之后,立即荷枪实弹进入了戒备状态。谁料不多一会儿,海面又恢复了平静,光亮消失得无影无踪,原来虚惊一场。

1909年8月11日,驶往斯里兰卡科伦坡港的“安姆布利亚”号轮船正在夜航,突然在东南方向发现一片亮光,船员雀跃欢呼,以为见到了海港闪烁的灯光。可过了不久,他们才发现那是海洋发出来的一道巨大的光带在欺骗他们。

这就是“海光”,一种海水发光现象。问题是,这种现象并不是在所有的海域里都会发生的。

海光非常迷人,有的像绚丽的礼花,有的如巨大光柱,有的仿佛是快速旋转的闪光的风车,有的又似串串火珠组成变幻莫测的几何图形……那么,为什么会发生海光呢?为什么只在某些海域显出海光现象?为什么海光又呈现各种姿态呢?

科学家经过长期研究发现,海光是一些会发光的海洋生物跟人们开的小小玩笑。原来,海水中有的浮游生物有发光的本领,像夜光虫、多甲藻、裸沟鞭虫、红潮鞭虫和一些水母、鱼类等,都能在夜晚发出微弱的亮光。这些生物体内有特殊的发光细胞或器官,包含有荧光酶和荧光素,在海水搅动的影响下,可以发生氧化作用,同时发出细小的亮光。在茫茫的黑夜,这些微弱的亮光汇集起来,就形成神奇绚丽的海光。可见,发光生物的存在是海光形成的物质基础,而海水的搅动则是外部条件。科学家发现,海光与海底火山爆发引起的地震波密切相关。强大的地震波引起海水激烈振荡,使海洋生物发出亮光。所以,在振荡强弱不同的海域,可以显示千姿百态的海光。

拉丁美洲古巴岛附近的“夜明海”,就是世界上海光奇异的著名水域。

那里生长着众多的海洋生物,死后磷质集聚,夜晚可以发出强烈的光芒,方圆可达十平方公里。每当轮船驶过,即使是在沉沉黑夜,船舷甲板上也非常明亮,甚至可以读书看报呢!

海洋与生命

海洋在生命的形成过程中起到了举足轻重的作用。科学研究表明,生命起源的基本条件有三:一是原始大气,它是生命化学演化的最初舞台;二是能源,它是生命化学演化的催化剂;三是原始海洋,它为生命的演化提供了活动场所。

在生命发生与发展的进程中,从无机物到有机物,从无生命物质到有生命物质,从单细胞生物演化到千姿百态的高级动物……这是一组富有创造性而又奇妙无比的交响曲。但是,无论现今的生命已经进化到怎样高级的程度,它们生命的演化最初、最关键的几步都是在原始海洋里进行的,没有海洋,就没有生命。

在40多亿年前,地球上已经有了海洋和大气,然而那时还没有生命,只是在原始星际的云状物中,存在着像碳、氢、氮等各种最简单的元素,后来出现了氧。生命的出现首先经历了漫长的化学过程。这些无机物质(元素)经过一番复杂的化合,产生了一种有机物质,这就是生命最原始的胚种。

由于当时地球上气候恶劣,时而倾盆大雨,时而赤日炎炎,山崩地裂,飞沙走石,而且还要遭到大量紫外线和宇宙射线的袭击,因此,原始的生命是无法在陆地表面生存的,最后,它们明智地选择了海洋,尽管它们还没有思维。

这些有机物质汇聚到汪洋大海之中,扮演了古代海洋里的重要角色,因而,有人说那时候的海,是一个溶各种各样有机物的“肉汤般的海”。它们在混浊的海水中,互相碰撞、聚合,终于形成了原始蛋白质分子。经过若干亿年的不断演变,大约在30多亿年前,它们的功能愈加复杂,结构更加完善,形成了组成现代细胞的两大物质——蛋白质和核酸。

这些蛋白质和核酸构成的小颗粒,在海洋里生长着,它们吸收着阳光和营养,并且分裂着自己的身体,把自己变成2个、4个、8个……一代一代传下去,又经过了亿万年,才诞生了细菌。这是生命起源和发展过程中的一个较高级阶段,是生命漫长演变历史中的一次飞跃。

感谢太阳送来了光线和温暖,生命在它的照耀下,哺育在海洋的摇篮里。

约30亿年前,海洋里又出现了一种蓝绿色的生命——蓝绿藻,这些原始的藻类含有光合色素,在阳光的爱抚下,用阳光作能源,把水、二氧化碳和其他盐类合成为糖、淀粉和蛋白质等有机物,就像一座座精致的有机合成化工厂,从而使生命的链条一环一环地被连接起来了。这条“生命之链”又是怎样连接的呢?原来,生命本身在地球发展的过程中都留下了自己的踪影,那些曾经生存过的生命,在它们死后有些遗体幸运地封闭在淤泥里,后来淤泥又被挤压成岩石;古老的海底在地壳的变动时又上升为陆地和高山,那些保存下来的尸体也就以“化石”的模样展现在科学家的实验室里和显微镜下,使人们能够了解和推知亿万年里海洋生命的活动情况。

在距今800万年前,地球上出现了人类的祖先——古猿,继后又出现了南猿和猿人。这些人类的远古祖先,为了生存下来,向自然界不间断地索取食物,从采集野果到捕捉小虫,从野外打猎到驯养培植动物,经过不断的劳动,使脑和肌肉更加发达与健全,从而进化成为生物界和自然界的主人。

从生命的起源,到动植物的形成和登陆,直至人类的出现,海洋在生物进化的历史上有着不可磨灭的功绩,这是因为海洋具备了生命生存和发展的必要条件。海水里溶解着各种各样的营养物质,如碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐和氧等,为生命提供了丰富的养料。海洋把那些原始生命拥抱在自己的怀里,充足的海水使这些生命可以进行新陈代谢,直到如今,水也一直是生物的“命根子”。海洋还可以把阳光遮住,使得生命在它的怀抱中免受阳光的杀伤;海水还吸收了阳光,使表层变得温暖,以免它怀中的“婴儿”被冻死。海流和潮汐的运动,还有助于生命种类的分布和种群的繁衍。

总之,海洋是生命的真正摇篮,是一切生物进化的发源地,所以说,海洋是万物之母。

海底真相

海底地形指海水覆盖之下的固体地球表面形态。海底地形是复杂多样的,其复杂程度丝毫不亚于陆地。海洋底部有高耸的海山、起伏的海丘、绵长的海岭、深邃的海沟,也有坦荡辽阔的深海平原。世界大洋的大体结构通常分为大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊三大基本单位。

大陆边缘包括大陆架、大陆坡和大陆隆。大陆架又称大陆浅滩,是与大陆毗连的浅水区域和坡度平缓的区域,也就是陆地在海面以下自然延续的部分。

大洋盆地是在世界大洋中面积最大的地貌单元,其深度大致介于4000—6000米之间,占海洋总面积45%左右。由于海岭、海隆以及群岛的分隔,大洋盆地被分成近百个独立的洋盆。总体看来,大洋盆地就是大盆套小盆。最深的一个盆底深度11034米,这就是位于太平洋的马里亚纳海沟,这一深度远远超过了陆地上的最高峰珠穆朗玛峰的海拔高度。

大洋中脊又称中央海岭,是世界大洋最宏伟壮观的地貌单元。它纵贯于大洋中部,绵延8万公里,宽数百乃至数千公里,总面积堪与全球陆地相比,其长度和广度为陆地上任何山系所不及。

海底并不像人们想象的那么平坦,它和我们所看到的陆地表面一样,有高山和深沟,也有平原和丘陵。在海洋与陆地相接处,我们可以看到一段地面,当海水升高时它被淹没,而海水退落后它又露出,这条镶在陆地边沿的“带子”,被称为海岸带。海岸带随着地形的不同而弯弯曲曲,形状各异,有宽有窄,平坦处可宽达几十千米,越是陡峭处,也就越窄细。在海浪的拍打下,海岸带也在令人难以觉察地改变着自己的形状,而江河入海口泥沙的淤积,也会使海岸带发生变化。

海底宝藏

传说中的海底龙宫,是个蕴藏着许许多多奇珍异宝的地方。在那里,各种各样的“珠宝”比比皆是,取之不尽,就连神话中“齐天大圣”手中那变化无穷的如意金箍棒,也是从东海龙宫中得来的哩!

随着科学技术的进步,人类对海洋的认识也越来越深入。人们逐渐发现,现实中的海洋要比传说中的龙宫富有得多,它简直就是一个巨大的“聚宝盆”,人类不仅可以从中获得陆地上所能获得的一切自然资源,而且还可以得到在陆地上所得不到的宝藏。

说到海洋资源,大家首先想到的可能是餐桌上品尝到的鱼、贝、虾、蟹等,其实,这些仅仅是海洋所提供给人类的资源的一小部分。从资源分类的角度来认识海洋宝藏,大体可有这样几种:生物资源、矿产资源、海水资源、海洋能源和海洋空间资源等。这些资源择海而栖,与海共生,形成了一座富有的资源宝库。

人类最先认识和开发的是海洋中的生物资源。大家可能参观过自然博物馆或水族馆,在那里,各种各样形态各异的鱼类、贝类、藻类和海兽等真令人眼花缭乱,目不暇接,然而,海洋中的生物比这要多得多!据生物学家统计,海洋中约有18万种动物和2万多种植物,也就是说,海洋中的生物多达20万种以上。海洋生物资源的最大用途是为人类提供高蛋白质食品。目前,经济价值比较大的鱼类有400多种,其中捕获量最高的是鳀鱼、鲱鱼、鳕鱼、石首鱼、鲭鱼、金枪鱼和鲽鱼等。可供食用的贝类和虾、蟹等甲壳类约100多种,还有70多种藻类也可食用。这些海洋生物作为人类的食品,不仅可以为人类提供丰富的蛋白质和各种维生素,而且味道也好极了!因此,在未来的海洋开发中,海洋很可能成为人类最理想的“蓝色粮仓”和“食品基地”。

海洋生物还是重要的药物资源和工业原料。随着海洋生物化学技术的发展,人们已经发现200多种海藻中含有各种维生素,有近300种海洋生物含有抗癌物质。目前,生物化学家们已经能够从海洋中分离出许多珍贵的疗效很高的药物。此外,在海藻中还可分离合提取出碘、氮、长拉胶和琼脂等化工原料。因此,蓝色的海洋又一座“药品制造厂”和“化工厂”。

在广阔和沉寂的海底,沉睡着许许多多的海底宝藏,它们就是海洋中的矿产资源。海洋中有陆地上所有的各种矿产资源,而且储量极其丰富。海洋中的矿产资源种类很多,主要有石油、天然气、煤、铁、硫、锡石、岩盐、钾盐、磷钙石、海绿石、锰结核、多金属软泥等等。这些矿产资源,对人类的生活和建设都有着相当的经济价值,是十分重要的工业原料和物质财富。

在这些海洋矿产资源中,最有开采价值的要数石油与天然气、滨海矿砂和锰结核了。

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