《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美丽多样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。

珊瑚礁位于辽阔大海中相对贫瘠的地段，帕姆·沃克、伊莱恩·伍德编著的《美丽的珊瑚礁》引人入胜地考察了这个特别的生物群的自然特征和各种生物。本书结构安排合理易懂，内容简单直白，包含以下知识：珊瑚礁的结构和科学，珊瑚礁中的简单生物体和藻类，珊瑚礁中的简单无脊椎动物，珊瑚礁中的复杂无脊椎动物，珊瑚礁中的鱼类，珊瑚礁食物链的最高一级，珊瑚礁的未来。

一般的人都只注意到珊瑚礁美丽的外表，而实际上，珊瑚礁还蕴藏着极为丰富的生物财富。珊瑚礁几乎算是地球上最大的海洋生态系统，《美丽的珊瑚礁》就介绍了这个庞大的生态系统的形成和发展过程，除此之外，作者帕姆·沃克、伊莱恩·伍德还为我们逐一介绍了珊瑚礁上各个种类的动植物，为读者展现了一幅色彩斑斓的珊瑚礁生活画面。《美丽的珊瑚礁》最后，作者提及了珊瑚礁面临的威胁和人类的保护措施，对青少年读者极有教育意义。

前言

鸣谢

简介

一 自然面貌——珊瑚礁的结构和科学

生物多样性

 吸收二氧化碳

温室气体

 珊瑚礁的最早出现

地质时代

 珊瑚礁的自然特征

水的化学和物理特性

 珊瑚礁的区段

 珊瑚礁的种类

大堡礁

 珊瑚礁的演化

 深水珊瑚礁

 结语

二 微生物和植物——珊瑚礁中的简单生物体和藻类

食物链与光合作用

 珊瑚礁中的简单微生物

生物的王国

 原生生物和真菌

有性繁殖的优势

 植物

光与藻类的颜色

绿藻

红藻

褐藻

海草和红树林

陆生植物和水生植物的区别

 结语

三 海绵体动物、刺细胞动物和蠕虫——珊瑚礁中的简单无脊椎动物

 海绵

身体的对称性

 刺细胞动物

产卵与孵化

硬珊瑚

软珊瑚

水螅虫

海葵

海葵的共生关系

水母

 蠕虫

蠕虫的对比

 结语

四 节肢动物、软体动物和棘皮类动物——珊瑚礁中的复杂无脊椎动物

 节肢动物

外骨骼的利与弊

甲壳类动物

小虾

清洁的共生生物

虾类的世界

螃蟹

海绵伪装螃蟹

 软体动物：腹足动物，双壳贝、头足类动物

回收的武器

头足类动物

头足类动物的伪装本领

 棘皮类动物：海星、蛇尾海星和羽毛海星

海胆和海参

 结语

五 鱼类——一条七彩虹

 鲨鱼和虹鱼

鲨鱼的身体枸造

珊瑚礁上的鲨鱼

鲨鱼的宫能感觉

鳐鱼和虹鱼

鱼类的体色

 硬骨鱼

硬骨鱼的身体构造

小热带鱼、小丑鱼、梭罗鱼和金鳞鱼

鱼由鱼、鲶鱼和鳗鱼

鱼群

石鲈、濑鱼、虾虎鱼和比目鱼

海马、刺尾鱼（外科手术鱼）和鲫鱼

领地行为

 结语

六 爬行动物、鸟类和哺乳动物——珊瑚礁食物链的最高一级

 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

 海洋哺乳动物

海洋哺乳动物的身体构造

飞旋海豚

体温

驼背鲸

小须鲸

儒艮

 结语

七 珊瑚礁的未来

 人类社会的压力

 思想的变化

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译者的话

珊瑚礁的区段

任何两个珊瑚礁都不会一模一样，所有的珊瑚礁都是动态的，处于不停的变化之中。虽然有着这样那样的不同，绝大多数珊瑚礁都有着几个非常显著的区段。这些区段的形成受到了非常大的环境影响，比如说水波和洋流的强度、沉积层的成分、水温和深度等等。各个区段随着海域和珊瑚礁的种类各有不同，但大多数珊瑚礁都有着4个典型的部分：暗礁平面、礁冠、礁斜坡和礁根基。

珊瑚礁中离海岸最近的区段叫做暗礁平面，或者后礁。在这个区域的生物受到外力比如说水波的影响比较小。不过这里的海水也相对太浅，可能只是几厘米到一两米之间。这个浅水生物的生存环境温度和盐度变化非常大。同时，水深也经常变化，甚至有时候潮水退去，它们可能就被抛在了沙滩上面，没有一滴水。这种种因素使得能够存活下来的生物种类非常少。

从海岸开始往深水里走，第二个区段是藻脊，这是珊瑚礁中的最高点，承受着从大洋深处向海岸移动的波浪的冲击。而在退潮的时候，藻脊完全暴露在阳光的照射之下。和暗礁平面一样，在这里能够生存的生物种类也是非常少的。

向着海洋的第三个区段叫做礁根基。这个区域处于低潮时离海平面有大约20米。参差不齐的礁根基从珊瑚礁中延伸到海水中去，其起伏不平的形状使得冲击到礁石的水流分散到各个方向，这样也使得整个珊瑚礁在海水面前更加稳固。而礁根基中的一些通道则允许残骸和沉淀能够被冲人海洋之中。因为有着充足的阳光和养分，珊瑚礁中的藻类生物形成了礁根基的上面一部分。礁根基最上端的珊瑚演化成一些短而粗的部分，在水底下看起来就像是一些支架或者植物的枝条。

最后一个区段，也就是礁斜坡，是礁根基的末端，那里有着深达65.5英尺的海水。这个区域的上半部分有着非常充足的阳光和许多种类的珊瑚。在40米以下，由于沉积物逐渐增多，阻碍了光线的通过，珊瑚的生存也显得困难了许多。在这里则生活着许多种类的海绵和没有造礁作用的珊瑚。

在珊瑚礁的各个区段生存着总共约3 000种不同的动物。它们之间对于食物和空间的竞争是非常激烈的。有时候为了争取更多的养分和光线，某些种类会过度繁殖而把其他种类给挤压出去。而另一些动物则相互协调从而更加有效地利用它们捕食的时间，比如，有些动物只是晚上出来捕食，而另一些的活动时间则是在白天。

珊瑚礁的种类

依赖于生活的海域以及形成的方式，浅水热带珊瑚礁可以分为3个主要种类：裙礁、堡礁和环礁。图1.4显示了各种珊瑚礁的形状。最普遍的是裙礁，它们沿着海岸线生长。在条件适合的地方，它们会沿着大陆的边缘缓慢发展。通常它们只是位于浅水之中，并且离海岸线非常近，只隔着一条狭长的海水通道。由于从陆地上会有沉积物不停地冲刷下来，通常在海岸一侧很少有珊瑚生长。而在对着海洋的一侧，由于没有那么多沉积物的影响，珊瑚显出一番繁荣昌盛的局面。裙礁在加勒比海和夏威夷群岛附近非常普遍。

和裙礁类似，堡礁也是沿着海岸线生长，但它们要更加深人海洋一些。堡礁和海岸之间隔着一个礁湖，这是一片开放水域，有着较深的海水和沙质的海底。礁湖中生存着许多的生物，浅水部分铺满了海草，这些植物的根部固定着沙石，也固定着礁湖的“湖底”。由于像一道堡垒那样守护在礁湖和海洋之间，它们得到了一个“堡礁”的称号。在澳大利亚东海岸有着世界上最大的珊瑚礁，也就是现在的“大堡礁”，它有着50万年的历史。

第三类称为环礁，通常它们形成了一个环状的结构。在它们的下面，离海平面不远的地方，往往有着海底火山的活动。和堡礁类似，环礁的中间有一个礁湖。大多数环礁分布在印度一太平洋海域，其中包括了世界上最大的环礁——夸贾林环礁，它的礁湖有97千米宽。

珊瑚礁的演化

科学家们花了数十年时间来研究珊瑚礁的结构，试图弄清楚它们是怎样形成的。而被现在大多数科学家所认同的理论却是最早提出的几个理论之一：自然学家查尔斯·达尔文在19世纪30年代所提出的理论。

达尔文认为珊瑚礁经过了长期演化，从最初的裙礁发展到堡礁，最终变成环礁。最初是大洋中一个活火山的爆发产生了一个小小的火山灰岛。在其变得不那么活跃之后，开始冷却下来，最终只是它的最上端（火山灰岛）遗留在了海面上。最初的时候，这个火山灰岛当然是没有任何生物存在的，后来海水中携带的那些幼年的珊瑚生物开始在这个小岛粗糙而多石的边缘定居下来。这些年轻的珊瑚附着在浅水的海底，慢慢发展出它们自己坚硬的骨架。在发展繁衍的过程中，它们慢慢占据了小岛，整个环绕一圈，形成了一个明显的裙礁结构。

同时，火山所在的海底山脉渐渐沉人海底，一部分珊瑚礁也随着进人深水之中。在一个正常的过程中，珊瑚礁会向着海平面和阳光的方向生长。随着火山的下沉，一些珊瑚动物不再能够得到足够的阳光，慢慢死去。也就是说，朝向小岛方向的珊瑚礁会逐渐从海平面上消失，珊瑚礁和小岛之间的距离慢慢增加，最后形成了现在所谓标准的堡礁。

随着时间的流逝，火山岛继续下沉，有时候甚至于最高点也沉人海水中。然而珊瑚礁最高处的那些珊瑚在继续生长着，因而最终会形成被珊瑚礁环绕的一个礁湖。珊瑚礁会把海水中携带的沙子给留下来，经过很多年，可能就会形成一个人类无法居住的小岛——环礁。

环礁时时刻刻都遭受着各种各样的破坏，比如说海水和雨水一直在溶解它的石灰石根基。捕食的动物们撕咬珊瑚，以得到躲藏在里面的藻类，同时也破坏了珊瑚礁的结构。有时候，大的水波会击碎石灰石，并且把沉淀物、沙子和珊瑚残骸冲到礁湖中去。

不过，大自然的力量不只是在毁坏珊瑚礁，同时也在进行着雕刻和重塑。风和水波磨碎了珊瑚残骸，使之变成沙子，并形成珊瑚岛的海滩。由风吹来或者鸟类携带来的植物种子在这里定居下来，慢慢地生长出一些草木。礁湖边缘需要承受非常强的海风和水浪，所以只有那些生命力非常顽强的树木能够存活下来。而在礁湖内部，由于受到了外围的保护，我们能够发现许多种类的植物，例如椰子和面包果树。

在这些新岛上的树木能够影响到小岛的形状和发展，并且帮助着固定岸边的沙子。而随着越来越多的鸟类在小岛上居住，鸟类的排泄物使土壤肥沃，这真是大自然的恩赐。最终有许多种动物开始在礁湖定居下来。母海龟在海边产卵，蝙蝠以水果和树木为生，而小蜥蜴则在布满残骸的小岛上窜来窜去。环礁开始成为许多动物和植物的一个家园。

深水珊瑚礁

虽然最著名的珊瑚礁通常都在温热的热带海域中，在其他地方也能发现一些特例。在全球各地都能发现一些生活在水下200—1500米之间的珊瑚礁。在许多方面深水珊瑚礁和浅水中的同类都很像，最明显的差别在于它们生活环境中温度和阳光的差异。

一个多石块或者坚固的表面，可以给深水珊瑚动物提供一个附着点。由于这个原因，大多数的深水珊瑚礁处在海底山丘、山脊、斜坡或者山脉中。在这些地方往往都有强洋流通过，给它们带来了氧气和食物。这些强流还能够传播珊瑚的后代，并且带走其表面的沉积物。

科学家们注意到深水珊瑚礁已经有200多年了，可是要想得到它们足够的信息是一件相当困难的事情。它们散落在海洋的各处，并且由于其深度，使得研究起来很不容易。1999年，在离西礁岛不远的一些岛屿附近，一群从南佛罗里达大学来的研究者们发现了一个深水珊瑚礁。这个珊瑚礁处在佛罗里达西南海岸的一个叫做普里山脊的水下堡岛上，是目前发现的美国海域中最深的珊瑚礁。我们对普里山脊知道的很少，直到2004年，进一步的研究表明这里实际上是—个非常繁华的深水社会。和其他的深水珊瑚礁不同，普里山脊依赖着从海面射入的阳光，这也是我们发现的唯一的一个。由于阳光到了这个深度已经非常地弱，这里的珊瑚、海绵和藻类往往都是平面形的，这样可以吸收到更多的阳光，而在浅水里面，珊瑚的结构都是又高又细。

P10-14

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。

长久以来，我一直在想：现在的孩子们都看什么？什么样的书能满足今天的孩子膨胀的求知欲？我对那些编辑写作童话、科普知识等青少年读物的人充满了敬意，因为他们，我的童年才没有虚度，才闪耀了智慧的光芒，我将因为他们当年的辛苦工作而受益终生。没想到的是，今天，我也开始为比我当时更小的孩子们搭建一座知识的桥梁。实际上，整个翻译过程中我一直如履薄冰，因为我知道我的水平和学识远远不及我的前辈们，我只能怀着美好的愿望，期待孩子们在读过此书后，能意识到人和大自然的息息相关，能尊重这世界上所有的微小生命。

我非常感谢翻译过程中朋友、亲人所给予的帮助，首先感谢刘红焰编辑的耐心指导，感谢刘雪婷的积极联系，感谢何建阳、朱丹、张彦、张婷等好友给我的宝贵意见，感谢我的师弟李奇特在百忙之中为我整理样稿，另外，我还要特别感谢我的家人，译稿的最后完成有赖于他们对我的支持和鼓励。

张凡珊

2006年4月于北京大学