在海洋中,有一些小小的東西,它們是如此微小,只有大量聚集的時(shí)候才能被看到。每一個(gè)小東西都有一個(gè)綠色的眼睛,這就是單細(xì)胞,它們演化為許多植物生命形式,構(gòu)成了海洋獨(dú)特的風(fēng)景。
這些單細(xì)胞和它們形式簡(jiǎn)單的同伴組成了海洋的浮游植物森林。對(duì)于人眼來(lái)說(shuō),這是一個(gè)看不見(jiàn)的森林。
在海洋100多米的水下是有光線的,如果在這樣的范圍內(nèi)取一滴海水,就含有數(shù)千個(gè)自由浮動(dòng)的浮游植物。它們能自己養(yǎng)活自己,屬于自養(yǎng)的浮游生物。
隨著大陸的分離,海洋植物往高處轉(zhuǎn)移,抵達(dá)富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的潮間帶。最終,在搖擺起伏的棕色海帶森林中能夠發(fā)現(xiàn)單細(xì)胞,在馬尾藻海中也能夠看到單細(xì)胞,日后它們將會(huì)為鰻魚提供充足的營(yíng)養(yǎng)。單細(xì)胞還會(huì)“變臉”,成為海洋最深處顏色更深的紅藻植物。
這個(gè)肉眼看不見(jiàn)的森林遍布整個(gè)大洋,它們形成巨大的生物群塊,隨著地球軌道變化形成的阻力,在大陸之間自由地來(lái)回漂游。有時(shí)在氣候劇變的動(dòng)蕩中,它們會(huì)被推向大陸架。不過(guò),絕大多數(shù)時(shí)候,它們都在南北之間跋涉,迎合著日照增多、季節(jié)變暖的趨勢(shì),緩緩跟隨太陽(yáng)移動(dòng)。
單細(xì)胞還有其他本事,它們會(huì)游泳。有些擺動(dòng)鞭毛游動(dòng),另一些以蛋白質(zhì)的收縮滑動(dòng)。單細(xì)胞的基因規(guī)模限制著它們的生活半徑?;驍?shù)量最多的單細(xì)胞能游到深達(dá)200米的地方;而基因數(shù)量最少的單細(xì)胞待在最上方20米處或是靠近海洋水體表面的地方。
它們的生活也同樣充滿危險(xiǎn),這些小小的有機(jī)體會(huì)被巨大的噬菌體群落吞沒(méi)。噬菌體病毒會(huì)掠奪并污染單細(xì)胞,有時(shí)單細(xì)胞能利用自己的防御系統(tǒng)逃脫厄運(yùn),但有些時(shí)候單細(xì)胞會(huì)失去一切,回歸海水。
海洋浮游植物的生物量只占陸地森林的1%,不過(guò)這一點(diǎn)也不妨礙它們?cè)诘厍蛏献钪匾淖匀谎h(huán)中“畫”上濃墨重彩的一筆。這個(gè)生命群體推動(dòng)著海洋發(fā)揮封存碳的強(qiáng)大作用??床灰?jiàn)的單細(xì)胞森林和大地上的內(nèi)陸森林都能夠向空氣中釋放氧氣,并將以氣體形式存在的碳封存在穩(wěn)定的有機(jī)體中。
如果從地質(zhì)歷史上看海洋“隱形森林”,它的功勞則更加明顯。早期的地球大氣中主要是二氧化碳,陸地上沒(méi)有生物能夠生存。后來(lái),在復(fù)雜多變的海洋環(huán)境中,藍(lán)藻出現(xiàn)了。它們可以通過(guò)化學(xué)合成作用固定有機(jī)碳,后來(lái)逐漸發(fā)展到進(jìn)行光合作用。它們的光合作用消耗了大氣中的二氧化碳,釋放出氧氣,在漫長(zhǎng)的時(shí)間里改變了大氣圈的成分,造就了適合人類生存和居住的地球。
單細(xì)胞的運(yùn)作和樹有些相似,都貯存著葉綠素。雖然與樹相比,單細(xì)胞貯存葉綠素的方式顯得太過(guò)原始,不過(guò)兩者做的事情終究是一樣的。白天里,單細(xì)胞的葉綠體從大氣中的可溶性碳酸鹽中捕獲并固定二氧化碳,葉綠體利用太陽(yáng)的能量將碳重新化合在富含碳的糖類中。到了晚上,單細(xì)胞則發(fā)動(dòng)體內(nèi)的固氮酶,給自己留下一點(diǎn)從水中或是空氣中獲取的氮,還會(huì)給這些氮加一點(diǎn)碳,重新化合成蛋白質(zhì)。
海洋中看不見(jiàn)的森林產(chǎn)生了空氣中約一半的氧氣,但單細(xì)胞也要為海藻潮或有毒海藻形成的赤潮負(fù)責(zé)。春季或初夏時(shí)節(jié),大量家用和農(nóng)用人工氮肥導(dǎo)致河川徑流中的硝酸鹽或亞硝酸鹽過(guò)量。過(guò)一段時(shí)間,富氮的河水會(huì)再匯入海洋水體,激發(fā)夜間單細(xì)胞體內(nèi)的固氮酶活動(dòng)。單細(xì)胞生長(zhǎng)并分裂,然后再次分裂,很快,噬菌體就會(huì)吞沒(méi)大量的單細(xì)胞。而它們需要氧氣來(lái)消化食物,于是水體開始缺氧,魚類漸漸死去,海洋區(qū)域也在衰敗。
看得見(jiàn)的森林
最典型的海洋森林是在中國(guó)福建泉州的深滬灣,那里的潮間帶和潮下帶埋藏著一片已經(jīng)死亡的古油杉林,這就是可見(jiàn)的海底古森林。除了死去的森林,海水里還有一種活著的森林,那就是由底棲藻類和海帶組成的海藻森林。
由海藻所構(gòu)成的海底森林,主要分布于溫帶到兩極地區(qū)的巖岸海域。在北美西海岸外,海藻生長(zhǎng)得非常繁盛。在一些地方,你甚至可以看到整片海藻林都長(zhǎng)著差不多60米高的金燦燦的海藻。天氣好的時(shí)候,水面清澈,明亮的陽(yáng)光照進(jìn)這片水下森林,無(wú)處不生機(jī)勃勃。
海藻森林就像一個(gè)建筑群,為大大小小的生物們提供了安全的庇護(hù)所。森林的最底層,附著在海床和巖石的海藻假根處生活著海蟹、章魚、海膽及鮑魚等,在森林的中間,巨大的海藻葉片中游來(lái)游去的有巖魚、沙丁魚和其他魚類。每個(gè)角落都藏著這種或那種無(wú)脊椎動(dòng)物,成群的魚兒躲在金色的藻葉下,不知從哪兒還會(huì)冒出海豹在海藻林中獵食。在這里,每一個(gè)物種都獨(dú)有一個(gè)屬于自己的棲息之處。
藻類在海洋生物資源中占有特殊的重要地位,它能夠自力更生地進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生大量的有機(jī)物質(zhì),為海洋動(dòng)物提供充足的食物。同時(shí),它在光合作用中還釋放大量的氧氣,為海洋動(dòng)物甚至陸上生物提供必不可少的氧氣。
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海洋中,無(wú)論是“看不見(jiàn)”的森林還是“看得見(jiàn)”的森林,從海洋和大氣中吸收的二氧化碳量與陸地植物所做的相差無(wú)幾。毫無(wú)疑問(wèn),海洋森林對(duì)維護(hù)生物多樣性和全球氣候變化有獨(dú)特的重要作用,生態(tài)價(jià)值不可忽略。
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