本书是“海洋动物”系列丛书中的一本。在这套对海洋生态系统进行总体介绍的丛书中，本书将扮演一个“大洋导游”的角色，把远离大陆与近海的大洋区带入读者的视野，并对其中形形色色的生命形态进行生动的分析与讲解。

在现今这样一个知识爆炸的年代里，对于藏于深海中种种奇迹的未知不禁让我们感到激动和好奇。《大洋区动物》作者帕姆·沃克和伊莱恩·伍德将带领读者进行一次奇妙的海底冒险，将一幅生机勃勃的海洋图景呈现于读者的脑海。也许，这对博大而神秘的深海世界的一瞥，会激励新一代的海洋学家们去探索和解释大洋中更深层的神秘。

“海洋动物”系列是一套面向学生的科普读本。内容是人类对海底世界令人兴奋的探索记录。也讲述了人类逐步认识多样美丽的水下世界的基本历程。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。

《大洋区动物》将带领广大读者进入远离海岸和大陆架的大洋区，一睹汹涌波涛下的生命奇观。

“海洋动物”系列中的每一本部有丰富的黑白和彩色图片，书中还附有推荐阅读书目和相关网站索引。作者帕姆·沃克和伊莱恩·伍德是两位拥有近40年教学经验的资深教师。

前言

鸣谢

阅读提示

一 海洋的物质环境——大洋区的光照、深度以及化学特性

 海底构造

 海水的学问

 大洋中的光照

 海洋过程

 大洋底层

 独特的海洋环境

 结语

二 微生物和植物——大洋区的生命基础

 结构简单的生产者

 异养菌和真菌

 原生生物

 褐藻

 结语

三 海绵、刺细胞动物、蠕虫——生活在大洋表层和底层的动物

 海绵

 刺细胞动物

 栉水母

 蠕虫

 结语

四 软体动物、甲壳动物、棘皮动物——生活在大洋区的高等无脊椎动物

 软体动物

 节肢动物

 棘皮动物

 结语

五 鱼类——遍布海洋各个角落的脊椎动物

 光合带中的鱼类

 中层带中的鱼类

 深层带中的鱼类

 深渊带中的鱼类

 结语

六 爬行动物、鸟类、哺乳动物——海洋中的统治者

 海洋爬行动物

 海鸟

 海洋哺乳动物

 结语

七 神秘的大洋

 严酷的环境

 海洋学的未来

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在海洋学中，我们用几组物理参数来区分不同的水域。可以说，这些不同参数的数值，说明了一片特定水域的水文特征。常用的参数有：盐度、温度、密度、水溶气体分数、营养物质丰度等。通常，这些物理特性的差异可以有效地限制海洋生物的迁移。形象地说，不同的水文性质对于海洋生命构成的障碍，就好像墙壁和栅栏对于陆地动物一样难以逾越。与浅海生命的“随遇而安”不同，大洋区生命对生存环境的要求非常苛刻。通常，只有在物理和化学参数达到某一特定值时，才能保证它们的生存。

作为海水的一个重要物理参数，“盐度”指的是单位体积海水内溶解的矿物质(或盐)量。对于“海水中的盐从哪里来”这个问题，人类一直争论不休。古代的智者们曾经认为在深海的海底存在着一个“盐的源泉”，海中所有的盐都是从中而来。现今，科学家们已经为我们找到了答案。现代理论认为，海水中溶解的矿物质主要来自陆地上岩石的风化。例如石灰石、花岗岩、页岩等，都在长期的地质作用中被风化侵蚀成可溶性的矿物质。大洋中矿物质的溶解和搬运是一个极其缓慢的过程。据推测，这种过程已经进行了上百万年。除陆地作用外，还有少量矿物质来自海底火山的喷发。海底火山口喷出的高温气体含有丰富的矿物质，它们以气体的形式直接溶入水中。海水中的主要矿物质是氯化钠，即构成食盐的主要化学成分。同时，海水中还有各种各样的溶解盐，例如钙盐、镁盐、钾盐、碳酸盐、硫酸盐、溴化物等。

海水的平均盐度是35‰，即每1 000份体积的海水中，溶解有35份体积的矿物质。海洋深处，海水的盐度能保持相对恒定。但是大洋表层的海水盐度却“变化无常”。通常，任何引入淡水的过程都可以使表层海水的盐度降低。例如在多雨的温带海区，海水的盐度就相对较低；春季，两极的冰山融化，也能降低周围海水的盐度。  海水的蒸发或结冰会使盐度上升。当海水结冰时，析出的盐分会被包裹在一个个“小冰泡”中，不过这只是短时间的。随后，这些盐分会突破冰的束缚，迅速溶解到周围未冻结的海水中去。这一过程解释了高低纬度海面的盐度差异；高纬度、存在冰期的海域盐度通常高于低纬度的温暖海域。由海水结冰的过程，我们可以推断出：结冰速度越快，从“小冰泡”中跑出的盐分就越少。所以，最“咸”的海通常出现在那些结冰缓慢的海域。另外，在一些高温、干燥的地区，也会由于海水的大量蒸发而形成高盐度海域。

北大西洋是世界上最“咸”的大洋，其平均盐度达到37.9‰。北大西洋中盐度最高的海域是位于加纳利群岛以西3218.7千米处的藻海。藻海得名于常年覆盖于其表面的马尾藻类海草。藻海水温较高，约28℃的水温令海面蒸发率很高；同时，远离岛屿的地理位置又使该海域缺乏淡水的补给，以上两个因素是藻海高咸度的主要原因。

对于海洋中的生命来说，水温是最重要的特性。因为水温可以对海水的其他性质参数造成影响，例如盐度、密度、气体溶解度等。这些因素的共同作用，限制了生物在大海中的分布。海洋表面的温度差异，主要由季节、纬度、深度及距海岸距离等因素造成。据统计，大洋区的海平面平均温度为17cC。由于海水之间的热传递比较缓慢，因此在赤道或两极附近的海域中，海水的温度能近似保持恒定。两极地区的海平面平均温度为一2℃，而赤道地区约为27℃。

在同一片海域的不同深度中，水温也是不同的。在铅直方向，海水被分成两个温度层，两层之间有一个明显的分界线。海洋表层的水大量吸收来自太阳的热量，被加热的水在风浪的作用下与下层的海水充分混合，形成了一个大约100米厚的恒温层。在表层恒温层以下，就是两温度层的分界线——温跃层。温跃层大约出现在深度100～400米的水域，该层中水温会随着深度的增加而明显降低。温跃层以下的海水温度更低，但是降温的梯度比较小。最终，水温会降到接近0℃。全球海洋中超过90%的水体处于温跃层以下。

温度的重要性主要体现在它对化学反应速率的影响上。不论是在有机界还是无机界，化学反应的前提都是分子间的相互碰撞。在一个温度很低的体系中，分子表现出惰性，运动速率减慢使它们相互碰撞的几率降低。而在高温体系中则截然相反，分子热运动的加剧大大增加了其相互碰撞的几率，使得化学反应更加活跃。换句话说，温度越高，化学反应就能越快达到其速率极限。但是在有机体中，如果温度过高，分子的结构将被热量扭曲，使分子变质。简单的例子就是食物由生变熟。

温度和盐度的共同作用决定了海水的密度。密度即单位体积的质量，盐度越高，海水中溶解的矿物质也就越多，因此其密度越大。而温度则从另一方面影响海水的密度。温度升高，海水体积膨胀但质量保持不变。因此，水温越高，海水的密度越小。P7-10

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，有些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。在美国的中小学甚至大学里，海洋学作为一门基础学科，成为学生们需要学习的课程；各种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的热爱，是本书的宗旨。作为“海洋动物”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。

在人类活动对海洋影响的问题上，本书做了深入探讨。纵观整个历史，人类对自然的影响力从未像现在这样至关重要。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。