南海诸岛海洋生物奇趣
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海火趣谈

我国辽阔的南海,夜幕降临,远航的船只在海面上徐徐航行,海面波光粼粼,海水里闪耀着如夏夜萤火虫般的奇妙色彩。莫非是萤火虫飞入海水里?不。如果你有兴趣,可以到海边盛一盆海水,用肉眼可以看到水中跳跃游泳的小动物,或许还可以看到一小丝束状的藻类。那些小动物的形体很小,需要借助显微镜才能看清楚它们的形状。它们过着浮游的生活,海洋生物学家给它们起一个名字,统称为浮游生物。

海洋浮游生物有两大类:一类是浮游植物,另一类是浮游动物。浮游植物很小,却遍布各大洋,其数量之多是任何海洋生物都无法比拟的。取一滴海水放在显微镜下,会发现它们形态各异,似“表带”、细长的“大头针”、扁平的“圆盘”……真是五花八门,无奇不有。一滴海水里的生物就使人眼花缭乱,放眼偌大的海洋,根本无法计数。

浮游植物是一群“流浪者”,它们终日随波逐流,四海为家,从无固定的生活场所,大多还是些“隐士”,很少有人见过它们的真面目。它们体形小,构造简单,却是地球上资格相当老的一批低等生物。随着岁月的流逝,它们历尽沧桑变迁,一直生生不息,繁衍至今。在西沙海域里,硅藻从种类和数量上均占优势。蓝绿藻种类虽少,但在西沙群岛海域的表层也占较大的数量,这是因为它们繁殖速度十分惊人,尤其是南海诸岛的阳光给予了它们有利的繁殖条件。

浮游植物是一种自养性生物,与陆地上的植物一样,利用水和二氧化碳,通过光合作用合成有机物质,它们是海洋中有机物的基本生产者。可以说,浮游植物是一切海洋动物的粮食宝库。

浮游动物的组成很复杂,包括的类群多。浮游动物多以浮游植物为生,有的种类摄食其他微小浮游动物或碎屑过活,而它们自身是鱼类、大型游泳动物和海兽的饵料基础。从海洋食物链的相互依赖关系来看,不论是浮游植物还是浮游动物,都有其重要价值。

常见硅藻图(集自各家)

常见硅藻图(集自各家)

南海诸岛海域的浮游生物种类繁多。在黑夜,有时可以见到浪花闪闪发光,好像点点灯火,这种海上发光的现象叫“海火”,也有人称其为“磷光”。

海火到底是什么?它是怎样发生的?

一、什么是“海火”

所谓“海火”,就是海域中生物发光的现象。一般认为,海洋生物的发光原因大致有两种:一种是发光生物受到外界刺激后,由发光器细胞分泌出一种发光素或发光质排出体外,在水中与游离的氧起作用而发光;另一种是分泌物存于细胞内,受刺激以后,与体内游离的氧起作用而发光。

二、海火的类型

(1)火花状海火

这种海火在世界海洋中分布最广,是许多小型或微型生物受到一定的机械或化学刺激,在较短时间内的直接影响所发的光而形成。

(2)乳状海火

或称漫光海火,由细菌所发出的光而形成。

(3)闪光海火

这是大型浮游动物如水母、火体虫等,受到刺激而发出的光。

三、海洋发光生物

海洋中,发光生物的种类繁多。

细菌在海洋发光生物中占着重要地位,据报道有50多种发光细菌。除发光细菌之外,原生动物中有很多发光种类,如夜光虫、鼎形虫、铠角虫、等。比较重要的是夜光虫,世界各地都有分布,而且数量大,是海火发生的典型种类。夜光虫的繁殖季节一般在春、夏季,海水在白天呈粉红色,夜晚发出明亮的光。

腔肠动物中有许多发光的水母类。据说,多管水母有黄色发光细胞分布在伞部边缘的环管上;钵水母类的伞盖面、触手以及体表面的斑点和带条都能发光;栉水母不仅成体能发光,发育的卵也能发光。生物发光有强有弱,据称一个瓜水母所发的光可供看书或识别人的面孔,可见它的发光能力相当强。

甲壳动物中有名的发光生物有介形类的海萤和火萤。它们分泌发光液的腺细胞与海水接触能发光,呈现明亮的海火。这类动物烘干保存几年后,用水润湿还会发光。海萤发光呈现出浅蓝色的美丽光彩。

在海火中起较大作用的桡足类、磷虾类、糠虾类、樱虾类等,它们都有发光器官。其中,磷虾的大多数种类具有发光器官和发光能力,无论受到刺激与否均能发光,其发光最亮的器官在眼柄上。据报道,把6只平均体长27毫米的挪威磷虾放在2升水的玻璃桶中,晚上所发的光可供读报。

被囊动物能发光的种类有住囊虫,能强烈地发出淡绿色的光,把住囊剖开时,整个躯干突然间发出明亮的光。海樽类的环纽鳃樽发光最强,甚至白天也能看到。广泛分布在热带和亚热带海域、营群体生活的磷海樽类的火体虫是著名的发光代表,它的发光器呈卵圆形,位于每个个体的咽带上面(鳃腔的两侧),如受到刺激,整个群体就会发出淡青色的光,然后突然全部熄灭;如果刺激过度,已死掉的动物体中,变为发出橙色或甚至红色的光彩。

潜居在浅海泥沙中发光的动物有多毛类。这种动物的发光是由身体的表面分泌一种液体和海水接触时产生。

海蚕(白明 摄)

生活在海底的八放珊瑚虫类,如海鳃、海仙人掌,它们分泌的液体和海水接触而发出青白色的光。棘皮动物中的阳遂足和海盘车等种类也有发光现象。

有时,近海面的海火是由深处上升的底栖游动性发光乌贼形成的。早在1834年,法国的学者就观察到大洋性头足类帆乌贼的发光现象,后来德、日、美等国的学者陆续报道,阐明头足类的两种发光类型:细胞内发光(大洋性种类)和细胞外发光(浅海性种类)。

许多发光的鱼类,其发光器多数在头部至体侧部,所发的光是青白色,也有出现美丽的红、黄、绿、紫等色。其中,著名的代表种类为,其头部上方有个肉状突处,似探照灯。深海中有很多鱼有趋光性,大嘴一张一合,小鱼就被吞食了。

以上所述的发光生物中,大多浮游生物的发光现象称为海火,许多底栖动物如海仙人掌和鱼类的发光现象称为磷光。海洋生物发出的光都是冷光,光的颜色以淡蓝色为普遍,在黑暗的夜晚显得更加耀眼。

(刘正杨 绘)

四、海火的生物学意义及与人们的关系

有学者认为,许多生物发光能强能弱,忽明忽暗,像这种明灭无定,可威吓敌方,以便急速逃避,但是还不能肯定地作如此说明。还有人认为,生物发光是要使它自身的周围明亮,然而就发光的位置来推想,觉得疑点太多了。若是说利用光来引诱小动物以便捕食,看一类的发光器就可以肯定,理由也比较充足。有外国学者探讨了头足类帆乌贼的发光对通信、御敌、诱饵和求偶的生态学意义,这样看来,海洋生物的发光在生态方面的意义是复杂的,需要深入研究才能得到解决。

据报道,海火不仅可映出夜间的海景,并且在航运上可为领航员指出重要的目标和地点,但海火对驾驶员和瞭望员带来的不良影响也是比较明显的。当海火十分明亮时,会减低夜间视力的敏锐度,并会转移驾驶员和瞭望员的注意力;如果海火强烈,有时会迷惑或刺激眼睛,使视觉变模糊,给航行造成较大障碍。

海火可以帮助渔民寻找鱼群,因鱼群游动直接撞击水体会刺激发光生物而引起海火。渔民在夜间捕鱼时,根据海火来确定是否有沙丁鱼、鲭鱼和鲱鱼的鱼群存在,并可判断鱼群的大小、密度和深度。一般以浮游生物为食的鱼类如鲱鱼、鲐鱼等,常成群追逐捕食发光的浮游甲壳动物(如桡足类、磷虾类等)。因此,在这些发光的甲壳动物密集区下网,就可以提高渔获量。有时,渔民还利用发光动物作为钓鱼的诱饵。我国沿海渔民对利用渔火来进行捕捞鱼类积累了相当丰富的经验,所以海火有好处也有坏处。