《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。

帕姆·沃克、伊莱恩·伍德编著的《辽阔的大陆架》这本书以引人入胜的文字描述了大陆架附近的海洋环境，涉及地理，、生物等多个领域，文字深入浅出，通俗易懂。本册包括如下内容：大陆架生态环境的起源，大陆架食物链的第一环和最后一环，大陆架上生活的低等却繁盛的动物，大陆架里最普通的动物，大陆架里的鱼类，大陆架上的高等脊椎动物，保护大陆架。

《辽阔的大陆架》由帕姆·沃克、伊莱恩·伍德编著。

海洋的近岸水域被称做大陆架，这一独特的海洋环境里富含营养物质，物产极为丰富。遮天蔽日的海带林和高大茂盛的藻类，绚烂多姿的珊瑚礁，喜怒无常的海底火山以及优雅的半透明水母，凶神恶煞般的大白鲨，长命百岁的海龟和种类繁多的海鸟，这就是美丽富饶的大陆架！就让我们立刻开始这次惊险刺激的大陆架之旅，打开海底世界的大门吧！

前言

鸣谢

简介

一 自然地貌——大陆架生态环境的起源，自然科学和发展过程

 海底地形地貌

 大洋区域

 关于大陆架海水的自然科学

 盐度、温度和密度

水的化学和物理特性

 大陆架海水中的阳光

光在水中的传播

 潮汐、波浪、风和洋流

溯汐

 动植物的栖息地

生物多样性

 结语

二 微生物和植物——大陆架食物链的第一环和最后一环

 简单生产者

食物链与光合作用

 化能自养体

生物的王国

 共生细菌

生物发光

 简单消费者

 原生生物和真菌

 植物

陆生植物和水生植物的区别

绿藻

褐藻

红藻

海草

 结语

三 海绵体动物、腔肠动物和蠕虫——大陆架上生活的低等却繁盛的动物

 海绵体动物

身体的对称性

 腔肠动物

与水母的亲密接触

 蠕虫

蠕虫的对此

 结语

四 软体动物、甲壳类动物、棘皮类动物和被囊动物——大陆架里最普通的动物

 软体动物

腹足动物

双壳类动渤

头足类动物

头足类动物的伪装本领

 节肢动物

外骨骼的利与弊

 甲壳类动物

磷虾

海蜘蛛和马蹄蟹

 棘皮类动物

 被囊动物

 结语

五 鱼类——大陆架上最成功的脊椎动物

鱼群

 鱼群

 底栖鱼

鱼类的体色

 最底部的居民们

鲨鱼的身体构造

 礁岩和海草床中的鱼类

硬骨鱼的身体构造

 结语

六 爬行动物、鸟类和哺乳动物——大陆架上的高等脊椎动物

 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枸造

海獭

鳍足类

鲸

体温

 海牛类

 结语

七 保护大陆架

 脆弱的海洋环境

 解决方案

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译者的话

磷虾、龙虾和蟹是较大型的甲壳类动物，它们的前足已进化为前爪的模样。其中最小的磷虾拥有轻质的外壳和鳃。磷虾是有性繁殖且雌雄同体的动物。许多磷虾在生命前期为雄『生个体，在中年阶段变成雌性。卵子受精后，依附在雌体的游足上直到被孵化。磷虾的幼虫在成为成虾，开始在水层和海底生活之前，会在水中浮游2—3个月。

大陆架中磷虾的种类多样，浣熊斑纹虾、侧斑纹虾、粉虾和驼背虾只占很少的一部分。浣熊斑纹虾身上带有红和白的花纹，约14厘米，生活在潮间带到水深184.7米的地方。侧斑纹虾能承受深640米的水压，喜欢生活在泥底。它们苍白的黄色身体侧面有长长的细纹，一般能长到20.8厘米。因为头部有凸起而得名的驼背虾长约19.2厘米，身体为白色并带着红边。粉虾比驼背虾小，一般长约17.5厘米。

美洲龙虾一般生活在400米水深的岩石底部，长约90厘米，有3双脚和1对大钳。成年的龙虾在岩石底部挖掘出供它们生活的空间。有些美洲龙虾的活动范围可达10—915千米。活的龙虾为棕色间或带着绿色，当它们被煮熟后，体内用来保护有机体的红色素释放出来，于是外壳变成了红色。

蜷伏龙虾是与美洲龙虾最类似的种群，但是生活方式完全不同。它们的腹部缺少坚硬的外壳，因此只好退回到石头的缝隙里生存，只露出长钳以保护自己柔软的身体。一旦隐蔽好，蜷伏龙虾用它们的长钳抵抗外敌，并搜寻周围泥沙中的可食用物。这类动物在大陆架的食物链里扮演了很重要的清道夫的角色。

与磷虾和龙虾一样，蟹也是有保护壳的甲壳类动物。它们的身体扁平，能更好地适应狭小的空间，它们可以藏匿其中躲避天敌和波浪的侵扰。蟹聚集在离海滩不远的浅滩里，但雌蟹会游向更深的水域去寻觅良好的产卵地。大多数蟹都是活跃而好斗的动物，它们捕食小动物或以其他动物的尸体为食。

邓杰内斯蟹身体呈褐色或茶色，多在泥沙的底部和海草的根部生活。当气温转凉或者有风暴天气，大群的雌蟹便携带着附着在腿部的受精卵向更深的水底迁徙，潜伏在海底的沉积物中。卵孵化完毕后，幼虫在两年的时间中不断生长变化，并经过很多次不完全的换毛，直到生长成熟。

蜘蛛蟹靠其细长的腿在海底缓慢爬动，为了避免引起天敌的注意，蜘蛛蟹常常将一些海藻附在自己的壳脊上进行伪装。蜘蛛蟹一般生活在水深121.9米的近海区域。它们的性别很好辨别，雄蟹的腿几乎是雌蟹的两倍长。

瓷蟹得名是由于它们的腿很容易脱落_这是一种自救的逃生方法。当被天敌捕获时，瓷蟹会放弃被抓住的腿而急忙逃跑。当它重获自由后，身体失去的部分很容易再生。这类蟹的身体相当扁平，有巨大的钳。

寄居蟹是瓷蟹的近亲。与瓷蟹类似，寄居蟹腹部也没有外骨骼，为了保护自己，它们钻人蜗牛遗弃的壳中寄居，并依靠其发达的后腿将壳紧紧抓住。于是它们便拖着寄居的外壳生活并活动。

海蜘蛛和马蹄蟹

海蜘蛛和马蹄蟹是两种形似蟹的动物，属于另一类原始的节肢动物——螯肢动物。螯肢动物没有触角和钳，它们只能以软小的食物为食。陆生的螯肢动物包括扁虱、蜘蛛和蝎子。海蜘蛛和这些陆生种类有很多的不同之处。真正的蜘蛛身体分为两部分，而海蜘蛛的身体分为三部分。另外，海蜘蛛不织网，它有4—6双腿，而不像蜘蛛一样有4双腿。取食的时候，海蜘蛛用其管鼻刺破猎物的身体并吮吸其中的可食用组织。海蜘蛛大部分都很小，大概长2毫米。雌蜘蛛负责产卵，身体较小的雄蜘蛛提供精子形成受精卵，之后，雄蜘蛛将卵粘在自己的腿上，保护它们直到孵化。

全世界范围内大概有600种海蜘蛛，热带海域较少，大部分生活在南极洲附近。海蜘蛛生活在寒冷的区域，腿张开，身体可达到50厘米宽。

大西洋马蹄蟹有长长的壳尾，游动时，壳尾可以控制其游动的方向。在马蹄形的背部有一对复眼和一对单眼。壳内有嘴、5双腿和腮。它靠挖掘沙土中的软体动物和小虫生活。马蹄蟹在近海区和浅水区群居并产卵。在产卵期，身体较小的雄蟹趴在雌蟹的背上，靠它前足上的细钩紧紧依附着雌蟹。雌蟹将卵产在挖出的洞里，立即和雄蟹交配受精，然后，雌蟹和雄蟹回到更深的水域中生活。

棘皮类动物

大陆架的海底零星的点缀着海星、海黄瓜、沙钱和海胆，这类身上带刺儿的动物叫做棘皮类动物。棘皮类动物背上有明显的骨骼突出，主要由碳酸钙构成。

如图4.5所示，棘皮动物有长管状的足部，而且可以作为吸盘。这些吸盘由载水的长管系统控制。当足部压到东西时，管中的水倒流，造成吸附。当水回到吸盘中，管足不再吸附。

繁殖时，棘皮动物产出精子和卵子，并在水中结合形成受精卵，进而变为幼虫。在定居于海底和呈现成虫特点之前，幼虫在浮游生物中游走。大多数棘皮动物可以无性繁殖。如果这些动物的某些部位折断，则可能成长出全新的有机组织。所有的棘皮动物都可以再生身体的损坏部位，包括肢体、刺，甚至内脏。

作为棘皮动物，海星有5—40只从身体中央辐射状生长的触角。很多海星是肉食动物，以各种小鱼及无脊椎动物为食。对于一些难以捕捉的猎物，海星有自己的办法。例如在捕食有紧闭的坚硬外壳的蚌类时，海星会用管足打开贝壳，把自己的胃通过打开的空隙移人蚌中，蚌肉被海星胃中的消化液溶解和吸收。饱餐后，海星将自己的胃移回体内原位，爬向下一个蚌壳。

海星的形状和大小各异。巨型的多足海星——向日葵星的直径可以长达1.5米。向日葵星是行动最快的棘皮动物，能够以每分钟101.6厘米的速度穿越海底。荆棘皇冠星体形较小，它们以捕食珊瑚为生。这种红色的海星背部长满了尖利的细小毒刺。美国西海岸最多的海星是蝙蝠星。蝙蝠星呈现出紫色、橙色或者红色，有着短小的触手，直径仅10.2厘米。它们一般生活在海草和海藻海床中或者有岩石和沙子的海底。

脆明星生活在不同深度的海水中，属于棘皮动物中体积小、扁平的种类。它们利用自己柔软的触手来游动。如果被食肉动物抓住，它们会很快把触手折断而逃逸，脆明星因此而得名。像所有棘皮动物一样，脆明星能够再生身体失去的部分，它们以海床上的碎石屑和微型有机体为生。

脆明星的种类比其他棘皮动物多得多。沙耶脆明星是澳大利亚水域体积最大的品种。它有很长的灰白色斑纹的触手，伸展开时直径可达30厘米。雏菊脆明星宽约53.3厘米，呈现出红色、橙色、黄色、紫色、蓝色或黑色。雏菊脆明星在面对危险时可以快速地移动，但大部分时间它们会躲避在相对安全的岩石和稠密的海藻中。

最近关于光敏海星的研究工作揭示了棘皮动物是如何从环境中获取信息的。科学家发现光敏海星的身体顶部覆盖着细微的感光晶体。这些多重的晶体可能像复眼一样工作，帮助脆明星躲开肉食动物或者找到食物。根据此发现，科学家大胆地预测其他棘皮动物也可能拥有相似的感光晶体结构。

海胆是圆形的无脊椎动物，它们的身体覆盖着长长的刺。与其他棘皮动物相似，它们的组织由一个固定的内部骨架支撑。海胆的口中有5颗独特排列的牙，形成了鸟嘴一般的咀嚼结构，被称为“亚里士多德的提灯”。海胆最喜欢的食物是碎石屑和海草。

紫海胆的身体覆盖着2.5厘米长的紫色刺毛。它们出没于坚硬的岩石海底或者海藻中，并且生存于潮间带至229米深的水中。紫海胆是杂食动物，它们以死去或将死的植物和动物、藻类、海绵、珊瑚和蛤蜊为食。

红色海胆生活在太平洋的浅水域，以藻类为食，直径可以长到15厘米。俄勒冈州立大学和劳伦斯·利物摩尔国家实验室的研究表明，红海胆寿命可达100年，甚至有的可以活到200年。根据俄大海洋生物学家托马斯·埃伯特的研究，海胆不会像其他生物随着年龄的增长而表现出衰老。迄今为止，所研究的大部分海胆不是死于机体老化而是死于疾病和捕杀。埃伯特和其他科学家正致力于研究海胆不会衰老的原因。

尽管海胆和海参是很接近的亲缘动物，它们的形状却有着很大不同。海参从口到肛门，都比其他的棘皮动物要长，使它的身体显得臃肿。海参是侧卧的，而不像海星那样躺在水底。它通过表皮上的肌肉或者依靠腹部的管状足缓缓爬动。海参嘴周围的数个管足变成了触角。紧绷的触角可以捕获水中的食物，另一些利用触角把沙子铲到嘴里，用来消化其中的有机物。如果海参遇到危险，它会向人侵者抛出管足或者喷射出内脏。黏稠的、像意大利面一样的内脏会迷惑入侵者，从而给海参争得逃生的机会。如其他的棘皮动物那样，海参也可以重生身体的损坏部分。

海参在大陆架水域的各个深度都可发现。加利福尼亚海参为深红色或棕色，长达40厘米。橙红色穴居海参长25厘米，隐居在浅水域的海草床中。疤状海参因表皮上无数的黑色凸刺而得名。

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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。

我如今的大部分对于科学的梦想都起于儿时的一套《365夜知识童话》。沉迷在公主、王子的童话里的小女孩，直到遇到这套书，我才开始发现，原来世界是这么大，有着这么多神奇的爸爸妈妈都不知道的事情。它是我童年记忆中不同于洋娃娃和冰激淋的最大的幸福。

现在的这套“海洋生命”丛书，也是这样一套关于美丽世界的科普读物。真的很希望它也能够给现在的孩子们带来幸福的童年回忆，为他们打开世界的另一扇门。

感谢上海科学技术文献出版社，使我们有机会得以翻译这样一套集知识性、趣味性为一体的图书，也感谢刘红焰编辑在翻译过程中给予的指导和帮助，感谢其他一起翻译这套书的同学，是大家共同的努力才使得这套书顺利出版，谢谢。

王中华

2006年4月于北大燕园