《海洋生命》丛书是一套6本的系列丛书,面向所有的青年学生读者。这套书的内容是人类对海底世界令人兴奋的探索记录,也讲述了我们逐步认识多样美丽的水下世界的基本历程。这套丛书是内容丰富的科学教材,完整地为学生们介绍了海洋生命,同时也能为他们将来学习海洋科学提供必要的基础知识。丛书中的每一本都含有20多幅黑白照片和说明图,另外还特别附录了8页彩色插图共16张彩色照片,每本书后面还附有推荐阅读书目和相关网站索引。如果广大读者、教师和科普爱好者希望更深入地了解海底世界的奇异景象、增进对人与海之间关系的认识,那么《海洋生命》丛书就是最恰当而必要的入门图书。
本书为其中一册《绵长的海岸》一书详细描述了生活在潮间带的生物种类,它们对于环境的适应和它们之间的关系。
大海,年复一年日复一日潮长潮落,养育了绚丽多姿、千奇百怪的海滨动物,海滨是它们唯一知晓的海洋部分,也是它们海洋的友谊的开始。生长在潮间带的水母长茎,海胆浑身布满类刺,海葵用带刺的细胞武装自己,海绵能对敌人发动化学 战争,释放毒素,生命力十分顽强的海滨 鱼类头大、个小、身体逐渐变细,温和、顺良的海洋鬣蜥头顶着骄傲的“小白帽”……请跟随着我们一起去体会那生机盎然的海滨世界吧!
前言
鸣谢
简介
一 物理性质——近海水域、波浪和基底
温室气体
海岸的类型
海岸的特征
关于近岸水域的一些知识
水的化学和物理特性
沿岸的底质
海洋过程:潮汐波浪风
潮汐
近海区域的“居民”
结语
二 微生物与植物——沿海的细菌,原生生物,植物和真菌
食物链和光合作用
原核生物
古老的蓝细菌
异养性细菌
生物的王国
原生生物和真菌
有性繁殖的优势
海滨植物
光与藻类的颜色
绿藻
植物的防御手段
褐藻
红藻
结语
三 海绵动物、刺胞动物和蠕虫——沿岸水域中的简单无脊动物
海绵
身体的对称性
刺胞动物
产卵与孵化
蠕虫
蠕虫的对比
结语
四 软体动物、节肢动物和棘皮动物——复杂的海滨无脊椎动物
软件动物
节肢动物
外骨骼的利与弊
甲壳类动物
海蜘蛛与马蹄蟹
棘皮动物
结语
五 海滨鱼类——浅海中的生命
杜父鱼科
硬骨鱼的身体构造
鱼类的体色
虾虎鱼科
鳚科
鱼类的皮肤与感觉
锦鳚科
水分平衡
喉盘鱼科
领地行为
结语
六 爬行动物、鸟类和哺乳动物——生活在海边的脊椎动物
体温
海洋爬行动物
海洋爬行动物的身体构造
海鸟
海鸟的身体构造
哺乳动物
海洋哺乳动物的身体构造
结语
七 海滨环境的持续变化
影响海滨的力量
人类活动的影响
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译者的话
水的化学和物理特性
水是地球上分布最广泛的物质之一。水构成了海洋,勾勒出陆地的轮廓,还是生物的主要组成成分。从某方面来讲,水分子又是一个与众不同的分子,它的特殊性质是由物理结构决定的。
水分子是由三个原子组成的化合物:两个氢原子和一个氧原子。这三个原子的结合方式,导致形成的水分子一端带有微量负电荷,另一端带有微量正电荷。因此水分子是一个极性分子。
一个水分子的带正电荷的一段会吸引另一个水分子带负电荷的一端。两个带相反电荷的水分子相互吸引,距离足够近的时候,它们之间会形成化学键。这种化学键叫做氢键。虽然这种分子间的氢键比分子内的化学键弱,可是已经足以影响水的性质了,氢键赋予了水不同寻常的特性。
水是地球上唯一的以三种物态存在的物质:固态、液态和气态。因为氢键比一般的分子键作用力要强,因此把水分子和水分子分开需要大量的能量。正是由于这个原因,水升高温度或者从一种物态变化到另一种物态,都需要吸收比其他物质更多的热量。
因为水分子彼此紧密相连,所以水的表面张力很大。表面张力是描述破坏液体表面难易程度的物理量。氢键使水形成了微弱的薄膜一样的表层,从而影响水形成波浪和水流的方式。水的表面张力也对生物造成影响,无论水流中的生物、水下生物还是水表面的生物,都受到表面张力的影响。
大气中的有些气体能够溶解在水里,例如氧气和二氧化碳,然而并不是所有的气体都能溶于水。二氧化碳比氧气更易溶解在水里,海水中常常溶有大量的二氧化碳。另外,水中的氧气含量仅仅为大气中的1%。水中的低含氧量能够限制水生生物的种类和数量。气体的溶解度还和温度有关。气体在低温的水中溶解度相对较大,因此,低温水溶有更多的氧气和二氧化碳。另一方面,浅水更容易溶解气体,因为浅水里,风和波浪能够把大气中的氧气和水混合在一起。此外,生长在浅水中的植物,也能够通过光合作用放出氧气。 P11
约35亿年前,地球上第一抹生命的火花点燃于海洋之中。时至今日,海洋这一广阔无垠的水域依然是地球上最复杂多样的生物系统。大洋的无垠及其蕴涵的财富令人叹为观止,占地球表面积近2/3的巨大水域承载着太阳系中最为丰富多彩的生命群落。水下世界的浩瀚,令人心驰神往;海纳百川的博大,任想象力自由飞翔。
人们热爱海洋的广阔与其彰显出的力量感,美国近一半的人口居住在沿海地带。如今,将海边作为度假首选,或梦想定居于沿海的热潮已成为一种趋势。在对海洋的研究活动中,有人钟情于对海洋整体环境的了解,有些人则喜欢对隐藏于大洋之中的特定物种进行研究,这两种派别的发展,带动了许许多多热爱海洋水生物、潜水,甚至深海捕捞的人们去接近海洋、了解海洋。在美国的中小学以及大学里,海洋学作为一门基础学科,已成为学生们需要学习的课程;各科研机构更是将对海洋的研究不断深化、发展,令海洋科学更加系统化、专业化,使其步入神圣的科学殿堂。
唤醒人类对海洋及海洋生命本能的热爱,是本书的宗旨。作为“海洋生命”系列丛书的一个分支,本书将带领读者走进神秘莫测的海底世界,去窥探汹涌波涛下的生命奇观。同时,也将逐步揭开当今时代人类与海洋的关系。
在人类活动对海洋的影响的问题上,本书做了深入的探讨。纵观整个历史,人类对自然的影响力从未像现今这样至关重要。曾经,我们认为海洋是一种无限的、可再生的资源,因而对其进行任意的掠夺。然而,严酷的后果使我们意识到海洋系统的脆弱,由于我们先前的麻痹大意,海洋资源面临着被过度开采的危险。随着对海洋的认识和理解的深入,人们清醒地意识到保护海洋资源的重要性。现今,越来越多的人致力于改善陆地生命与海洋生命的相互关系,让我们的生存环境变得更加美好和谐。