《海洋生物学，古老但仍有待揭秘》.docVIP

《海洋生物学，古老但仍有待揭秘》 研究背景 ? 公元前?4?世纪，古希腊科学家亚里士多德在《动物志》中便记述了?170?多种海洋生物，但这只是极为丰富的海洋生物的九牛一毛。面对海洋馈赠的丰富的生物资源，人类探索海洋生物的热情始终不减。如今海洋生物学已成为?21?世纪海洋科学与生命科学重要的前沿学科之一；同时海洋生物学与医学、环境科学等多学科交叉，也是当今发展最快、最活跃、并与其他学科广泛互动的一门学科。 1?海洋动物 海洋几乎涵盖所有的动物种类。海洋动物门类繁多，各门类的形态结构和生理特点可以有很大差异。微小的有单细胞原生动物，大的有长可超过30?m、重超过?1.90×104?kg?的蓝鲸。无论大小，人们都对其倾注了许多的研究热情，因为每个物种都是海洋生物多样性的组成部分，都在维护海洋生态系统中起着重要作用。 1.1?海洋脊椎动物 1.1.1?海洋哺乳类，海鸟，海洋爬行类 海洋哺乳类，海鸟，海洋爬行类的种类较少，且由于这些处于食物链顶端的海洋脊椎动物对海洋污染以及对气候转变的敏感程度很高，再加上人希腊语中的“海怪”一词衍生的，由此可见古人对这类栖息在海洋中的庞然大物所具有的敬畏之情。但现代人类似乎对自然已不再有敬畏，将舰船和火炮用于猎捕鲸类，使得鲸的数量锐减，很多种类如北真鲸?(Eubalaena?glacialis)?、白暨豚?(Lipotes?vexillifer)、加湾鼠豚(Pbocoena?sinus)已濒临灭绝 (Roman?et?al.,?2013)。 所幸保护工作已在展开，一些环保组织(如绿色和平、世界自然基金会等)以及澳大利亚、巴西等国政府已介入反对捕鲸。但在发展中国家，这种保护的理念仍需大力宣传。 1.1.2?海洋鱼类 从远古人们划着独木舟出海捕鱼到亚里士多德对?115?种海洋鱼类的结构、繁殖、洄游等方面作系统的记述，再到现在海洋鱼类学的蓬勃发展，人类对海洋馈赠给我们的丰富的鱼类资源始终抱着浓厚的兴趣。进入?21?世纪，随着基因组技术的迅速发展和广泛应用，多种海洋鱼类(如半滑舌鳎?(Cynoglossus?semilaevis),?大黄鱼?(Pseudosciaena?crocea),?非洲腔棘鱼(Latimeria?chalumnae))的全基因组测序和组装已完成，这对于理解海洋生物进化历程、开发利用海洋基因资源和揭示海洋生物的生长、发育、繁殖及其他重要生命现象的分子机制等奠定了重要基础。 1.2?海洋无脊椎动物 相对于巨无霸似的鲸鱼和庞大的鱼群，海洋无脊椎动物一般个体较小而容易被人们忽视，但其实它们种数、门数最为繁多，占海洋动物的绝大部分。各种各样的海洋无脊椎动物是研究各类生物课题的好素材。例如乌贼现已是神经生物学以及仿生学研究的热点；牡蛎基因组的破译，将极大推进对海洋生物逆境适应进化机制的研究(Zhang?et?al.,?2012)；而深海无脊椎动物的研究更是大大地开阔了我们的视野，如今深海无脊椎动物的种群生态、生理、生化和适应机制等研究都在如火如荼地进行。事实上，海洋无脊椎动物已逐渐从配角走到主角的位置。 1.3?海洋动物的生态危机 之前我们提到海洋哺乳类，海鸟，海洋爬行类这些大型海洋动物的处境堪忧，实际上，在人类大规模开发海洋的背景下，几乎所有的海洋动物都面临着生态危机。 海洋无脊椎动物也不例外，许多物种也面临着灭绝的危险。目前已有?1300?多种海洋无脊椎动物被世界自然保护联盟列为最高保护级别的红色名录。以珊瑚为例，32%的造礁珊瑚面临灭绝威胁。珊瑚一个很重要的生物学特点是，它与一种虫黄藻共生，而虫黄藻对环境的变化非常敏感。近年来的全球变化(包括海水温度升高以及海洋酸化)使得海洋环境激烈变化，使得虫黄藻大量逃逸或死亡，进而导致珊瑚发生白化和死亡。 人类大规模开发海洋一方面破坏了许多海洋动物的栖息地(如海龟的产卵场所)，另一方面带来了海洋环境的污染，赤潮频繁爆发。此外，人类必须控制自己的”特殊欲望”，例如亚洲人对鱼翅的欲望，这导致鲨鱼总数大幅减少(50?年来下降了?80%)；对高档毛皮的需求，导致大量的海豹被捕杀；还有日本人的捕鲸，各发展中国家对海龟的滥捕。所有这些都让海洋生物多样性的保护变得迫在眉睫。 ? 2?海洋植物 在浩瀚海洋里，除了上述鲜活神秘的海洋动物外，还有一个角色是我们不能忽略的。那就是同样品种繁多、形形色色的海洋植物。海洋植物也在海洋生态系统中占有重要的地位，并且资源也异常丰富。海洋植物可以简单地分为两大类：藻类植物和种子植物。 2.1?藻类植物 ???????海藻生态特点以及习性各有不同，其中一类为浮游藻，也称为单细胞藻类，一般悬浮在海洋里。它们通过光合作用吸收光能，是海洋生态系统中的初级生产者，为鱼