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《科学之友》
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开博时间：2016-07-01 14:43:00弘扬科学精神，普及科学知识，倡导大众理解科学。
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海洋物种知多少
2012-02-27 10:44:38文·图／王瑞良
十年磨一剑
在占地球面积2/3的浩渺无际的海洋中，究竟有多少种生物？它们是怎样分布的？作为海洋生物主体的鱼类，又有多少种？这是迄今为止，没有任何一位科学家能够准确回答的世界性问题。
然而，相对准确的答案却已经有了，这就是最近在伦敦公布的由73个国家的2 700多名科学家参与、耗资10亿美元、历时10年完成的一项海洋生物普查报告所揭示的情况和数字。这项调查旨在对曾经、现在和未来生活在海洋中的生物种类、分布和数量进行尽可能准确的评估。经过10年在漆黑海底进行的540多次拖网捕捞调查和对12万个物种所作的近 3 000万次观察记录，现在人们对海洋生物有了前所未有的了解，展现在世人面前的是一幅绚丽多姿的图画。
据普查估测，世界各大洋内总共生活着大约1 000万种不同物种。其中，甲壳类动物如蟹、龙虾和对虾是数量最多的生命形式，在任何地域的物种中都占到大约1/5。数量第二多的是软体动物，包括鱿鱼、章鱼、贝类、蜗牛和蛞蝓，它们占一个地区的物种的17%。鱼类是海洋物种中的“少数民族”，估计共有4万种，目前已知的有16 764种，只占此次普查所确认海洋物种的12%。动植物和微生物，如藻类和原生动物在海洋生物中各占10%，分节蠕虫占7%，剩下的部分主要由其他无脊椎动物构成，包括海葵、珊瑚、水母、海星、海绵和海胆。而被称为“其他脊椎动物”的物种，如人们所熟知的鲸、海狮、海豹、海象、海龟和海鸟等，仅占海洋生物总数的2%。
关于海洋生物的分布，科学家们调查了全世界25个重点地区，认为澳大利亚和日本海域是地球上最具生物多样性的地区。它们与欧洲南部广受欢迎的度假区周围海域、中国附近海洋和墨西哥湾一起位列生物多样性的前5位。这些地区的每一片海域大约有3.3万种已知的生命形态，包括从藻类和单胞原生动物到鲸和海鸟。
新奇发现多
长期以来，人们认为深达几千米的海域是一片“水下荒漠”，其环境之恶劣无异于火星和金星，不适合生物生存。然而事实证明这种看法显然是错误的，就是在如此恶劣的环境中，科学家们却有着许多新奇的发现，例如2006年，科学家们在澳大利亚东北部海底火山口附近，在喷发液体温度高达407 ℃的热泉口发现了一种古老的所谓的“侏罗纪虾”，此前科学界只见过它的化石资料，以为早在5 000万年前就已灭绝。这次的发现堪与腔棘鱼的发现媲美，后者是生活在南非和印度尼西亚附近海域的史前鱼类。“侏罗纪虾”为何能在如此高温的液体中生存，至今仍是个谜。科考人员还在马达加斯加海岸附近首次发现了一种长达0.5 m、体重为1.8 kg的巨型多刺龙虾。
科考人员用德国提供的一艘世界上造价最高的“北斗星”破冰船，在南极洲发现了包括多毛 蟹和一大群游弋在阴暗寒冷海域的水母等生物，这是在钻穿厚达700 m的冰层，将摄像头伸进海底后探测到的。科学家不得不将这些奇特的生物命名为“基瓦多毛生物”。
另一艘考察船在葡萄牙海岸附近的纳扎雷海底悬崖发现了一种巨大但脆弱的微生物，它们用矿物颗粒形成的板状外壳保护自己。据考察，海洋里生活着500万～1 000万种细菌，这一数量是在不同地点取样并利用DNA技术进行分析后得出的。1 L海水中可以含有两万种细菌。
一种探测范围比以前高出1万倍的先进声呐设备，帮助科学家在新泽西州海岸附近探测到大约800万条鱼聚集在一起，整个鱼群的面积比曼哈顿岛还要大。
许多人都知道近年来野生老虎的数量在锐减，却不知道野生大白鲨也面临着同样命运。声呐设备还帮助科学家发现了世界上70%的海洋里没有鲨鱼，它们极少生活在水底3 km以下；由于主要聚集在离水面很近的地方，所以很容易被鱼网捕获。通过声呐跟踪器的监视，人们可以随时了解鲨鱼所在的方位；当鲨鱼在附近出现时，系统可以发出预警，提醒人们关闭海滩。“鲨鱼看似凶猛，我们却可以和它们友好共存”，参与科考工作的奥尔多教授这样说。
普查意义大
这项普查工作，对保护国际海洋环境，开发利用海洋资源，促进全球可持续发展，具有十分重要的意义。
首先，有助于加深人们对海洋生态环境变化的了解，指导政府加强对海洋资源的管理。普查的结果揭示了渔业资源方面一些令人不安的事实：在许多情况下，过去对鱼丰度的计算机模拟分析过于简单，它意识不到许多重要的繁殖场所已经因捕捞过度而遭到破坏。这次科学家为新发现的物种编制了犹如“条形码”的DNA序列，将4 000多个DNA标识收录在普查数据库中，从而有助于防止海洋资源的过度开发，并促使有关国家在物种繁衍和栖息地周围建立保护区和海底公园。
其次，有助于增强人们对世界上最神秘的深海生态系统的认识，促进对气候、地理和生命进化史的科学研究。科学家曾在没有丝毫光线、水温高达300～400 ℃的深海海底的热泉口附近，找到了一些2 m多长的管状蠕虫、贝类和鱼类等。当把这些物种带到地面上时，它们会发出一种臭鸡蛋味，说明其体内含有硫磺。这就是说，这些动物是靠吃有毒的化学物质生长的，从而说明，地球上最早的有机物是由化学而不是光合成的，海底热泉口也许是研究地球生命起源的最佳实验室。这一发现也支持了地球之外的其他星球可能适宜生存的说法。
第三，海洋中有医学用途的物种的发现，将进一步造福人类。科学家曾在海底热泉口附近找到一种能在93 ℃中生长的耐热细菌，并从中分离出一种重要的DNA聚合酶。这种酶可以加速聚合酶的链式反应，从而诞生了一门新的生物技术，使科学家能够把数量极为稀少的DNA（包括犯罪现场留下的指纹中的DNA），迅速克隆出万亿个复制品。在备受欢迎的影片《侏罗纪公园》中，科学家就是利用这种技术重新创造恐龙的。DNA聚合酶还有一个重要特点，就是它在高温环境中极为稳定，从而能使遗传化学过程在沸腾的液体中进行，这样就会杀死大多数陆地上的细菌，确保成批生产的遗传化学物质的纯净。这是制药业多年来梦寐以求的理想条件。科学家还在深海海绵中发现一种化学物质，现已成为治疗疱疹感染药膏、止痛药和抗癌药的成分。
未来路更长
尽管这次深海生物普查工作取得了富有开拓性的丰硕成果，新发现了5 600多种海洋生物，但是科学家认为，由于海洋99％的水域尚未探测，人类远未查明所有的海洋物种，预计至少还有3/4的物种未被发现，其中仅鱼类就可能有5 000多种。通过未来持续不断地调查研究，人们有可能发现更多、更奇特的海洋生物，其总数应是现有数量的10倍；如果算上微生物，等待发现的海洋生物大概就有上百万种了。
在这次普查工作结束时，大多数新发现的海洋生物仍然没有名字，它们在海洋中的数量和生存状态也不甚清楚，只能说有了一些初步印象。
数量众多的海洋生物是我们人类的亲密朋友。所有陆地生物都依赖海洋生物。海洋生物为我们提供了所需要的一半氧气和许多食物，并调节了气候，我们都是海洋的公民。
作为海洋的公民，为了能够在地球上世世代代永存下去，就需要更多地了解海洋、爱护海洋、开发利用海洋，与海洋生物相依为伴、和谐共处。而要做到这一点，就必须持之以恒地做好海洋生物及其生存环境的科学考察工作，并据此向国际组织和有关国家政府提出建议。这是一项异常艰辛而庞大的系统工程，需要一代又一代科学家们为之奋斗、献身。从这个意义上说，未来的科考之路更长，战斗正未有穷期。
