海洋浮游生物是海洋生物的重要組成部分,它們數量龐大、種類繁多,是海洋不少魚類和動物的主要食物來源,是海洋食物鏈中重要的一環。目前人們對海藻的了解非常少,它們對整個海洋生態環境的影響,以及人類的活動對它們的影響都是科學家所關注的。
海洋浮游生物缺乏發達的運動器官,它們只能懸浮在水層中隨水流移動,它們的個體極小,僅僅能在顯微鏡下看見。其中一些浮游生物能通過自身光合作用使海水中的無機化合物轉化成有機化合物,這些浮游生物主要包括海洋細菌和一些單細胞藻類,它們可以自己制造碳水化合物和氧氣等有機物。
腰鞭毛蟲是海洋浮游生物的重要成員之一。這一微生物種群包括很多大小形狀不同的藻類,它們在水中均靠兩根鞭毛的推進而呈螺旋式前進:一根鞭毛位于細胞體周使身體旋轉,另一根鞭毛處于細胞尾部推動身體前進。
腰鞭毛蟲處于水生食物鏈的最底層,它們能通光合作用直接將光能轉變為化學能。海洋生物的生存,甚至地球上所有其他生物的生存都依賴這種重要的能量轉化。由于腰鞭毛蟲數量龐大,所以它們的光合作用產生的能量也非常巨大,從這種意義上來看,將它們稱之為“地球的主宰者”一點也不為過。
腰鞭毛蟲能給地球其他物種的生存提供能量,這是好的方面。然而在適宜條件下,腰鞭毛蟲的大量繁殖能夠產生一種奇特的自然現象——赤潮。
赤潮主要發生于臨近海岸的水域,海洋中的上升洋流將海底富有營養的物質帶到海面,加上大量的工農業和生活污水不斷排入海洋,使某一海域中營養物質含量不斷提高,這些為腰鞭毛蟲的大量繁殖提供了物質基礎。如果持續干旱少雨、水溫偏高,使得各種條件如水溫、溶氧量、pH值等適宜之后,腰鞭毛蟲就迅猛繁殖,密度能達到每升水幾百萬個。腰鞭毛蟲瘋狂繁殖的同時會產生大量類胡蘿卜素,從而使海水變成金色或紅色,被人們形象地稱做“赤潮”。赤潮爆發時,因藻類生物種類和數量的不同,還可呈現紅、黃、綠等不同顏色。
人類對赤潮并不陌生,早在《舊約·出埃及記》中就有關于赤潮的描述:“河里的水,都變作血,河也變得腥臭了,埃及人再也不敢喝這里的水了”。嚴格來說,赤潮屬于一種自然現象。赤潮有時是大范圍和持久的,有時又是小范圍和陣發的,某些區域赤潮爆發時可產生大量毒素。最近20年來全球赤潮發生的頻率、密度和規模都呈上升趨勢。赤潮已經成為世界性的公害。被人們喻為“紅色幽靈”,對漁業資源、海產養殖業、旅游業和人類健康甚至世界物種都造成了巨大的影響。科學家認為赤潮的頻發最根本的原因是水體的水質污染(水體富營養化)。追根溯源,水體的污染正是來源于人類的生產生活產生的廢水、污水和廢物。這些廢污水中含有大量的氮、磷和其他有機物,這些污染物匯入大海,使淺海正在成為一個大型垃圾場。
科學家認為目前赤潮的頻發其實就是環境惡化的一個信號,如果海洋污染得不到有效控制,赤潮現象會愈演愈烈,最終受累的還是人類自身!要想真正控制“紅色幽靈”,關鍵還是“治本”——大力加強環境保護,減少海洋污染,掐斷它的營養源!
赤潮有以下幾種類型:
無毒的赤潮:僅僅產生一些令人討厭的現象(臭味和水色改變)和消耗水中氧氣。赤潮生物會分泌出黏液,粘在魚、蝦、貝等生物的鰓上,妨礙呼吸進而窒息死亡。
產生毒素的赤潮:在260多種能形成赤潮的浮游生物中,能產生毒素的有70多種。浮游生物產生的毒素叫貝毒,是目前已知的毒性最大的天然有機化合物。有些種類的貝毒其毒素比眼鏡蛇的毒素還要高80倍,比一般的麻醉劑強10萬多倍。貝毒通過食物鏈,能夠迅速在海洋生物體內聚集,導致海洋生物的成批死亡。貝毒還通過食物鏈造成人類腸胃消化系統或神經系統中毒,甚至威脅人的生命。其實海洋中某些有毒的魚類就是因為進食有毒的浮游生物才使體內帶毒的,如河豚。由于一些有毒的藻類生物會發光,貽貝攝取后也會使自身發光,美洲羅亞爾灣地區的印第安人根據月黑之夜觀察海水發光現象來判別貽貝是否可以食用。
藻類生物長得什么樣子?有毒與無毒的腰鞭毛蟲有什么區別?科學家用電子掃描顯微鏡對它們進行了觀察。