海洋森林:改變地球的先祖

最先出現在海洋里的是藍藻，通過化學合成養活自己，並吸收了大氣層中的二氧化碳，釋放氧氣，於是漸漸有了形形色色的生物，然後改變了地球的生態，直至人類出現。現在它們依然遍布在每一滴海水裡。

為什麼海洋里會有森林

在陸地上面積最大、生物量最多、結構最複雜的生態系統就是森林了。佔據70%以上地球面積的海洋，生存著數不清的海洋生物，既然這樣，海洋里會不會也有森林呢？其實海洋中不僅有森林，還有兩種森林：一種是我們肉眼看不見，在海洋生態系統中發揮重要功能的「森林」；另一種是我們看得見的森林。

海底森林

最典型的海洋森林是在中國福建泉州的深滬灣，那裡的潮間帶和潮下帶埋藏著一片已經死亡的古油杉林，這就是可見的海底古森林。在歐美的海岸也早有類似淹沒的森林。海水裡不僅有死了的森林，還有活著的森林。像濱海泥灘上有一種10米高，泡在海水裡的真正的森林。另一種是底棲藻類和海帶組成的海藻林，它們牢牢長在海岸線的石頭上。看得見的森林一般長在近岸海邊。而肉眼看不見的森林遍布整個大洋，這就是海洋里的浮游植物——單細胞的藻類。

在海洋100多米的水下是有光線的，如果在這樣的範圍內取一滴海水，就含有成千上萬個浮游藻。藍藻因為只有半微米或者幾十微米大，只能叫藍細菌，它們的特點和細菌一樣沒有細胞核，屬於原核生物。大一點的像個小盒子的硅藻，由上下殼閉合而成，直徑從數十到數百微米，有圖案分明的花紋。比較大的是甲藻，如同披上鎧甲的戰士，具有角狀或羽狀突起而得名。近岸海洋生態系統中，最大的藻類群就是硅藻和甲藻了，硅藻的蹤跡遍布有海水的地方，甲藻則大量繁殖在受到污染的海洋中，導致水體呈現紅色，這就是常說的「赤潮」。也可以說凡是赤潮的地方，海水都不同程度地受到了污染。

浮游藻類的數量在海洋藻類中極多，遇到好的條件會大量繁殖。這種現象通常叫藻類勃發，如果從空中可以看見海水變色，當海水染成白色時，就是顆石藻的勃發期，並會形成「水華」。

海藻全景圖片

顯微鏡沒有發明以前，人們根本想不到，來自海洋表層的每一滴水中，就有數千個自由漂浮的微型浮游藻。它們能自己養活自己，屬於自養的浮游生物。它們的細胞內含有葉綠素，有的種類還包含著其他色素。

具有葉綠素的浮游藻類和陸地上的大樹一樣，能吸收光能和二氧化碳，並通過光合作用合成養料，同時消耗二氧化碳並釋放氧氣，所以被喻為大海中的「隱形森林」。

海洋中的「隱形森林」為什麼能改變地球

別看海洋中「隱形森林」的成員個頭小，對地球的作用可不能小視。地球如果少了它們，生機勃勃的狀態就不會存在了。

雖然海洋里「隱形森林」和陸地上的森林一樣，可以進行光合作用，把大氣里的二氧化碳固定下來合成有機質。但是地球主要的生物量都集中在陸地上，海洋浮游植物的生物量只佔陸地森林的1%，像這種「隱形森林」和陸地森林的作用一樣嗎？答案是肯定的。根據近年來的觀測數據：地球生物圈吸收的碳，陸地佔52%，海洋佔45%～50%，基本上持平。海洋藻類雖然小，生殖、死亡的周轉速率比陸地植物快，換代只需要一個星期，而陸地植物換代平均需要20年。所以，海洋「隱形森林」的貢獻在地球表層碳循環中與陸地森林處在相同的水平上。有人估算：如果把大洋里的浮游藻類消滅掉，百年之後，二氧化碳在大氣里的濃度就要增加1.5倍。如果從地質歷史上看海洋「隱形森林」，功勞更加明顯，因為早期的地球大氣中主要是二氧化碳，生物根本無法在陸地上生存。

海洋森林

後來，生物進化史上的里程碑事件出現了，藍藻率先出現在複雜多變的海洋環境中。這些身材極小的海洋居民能出現在海洋里，是因為自身可以通過化學合成作用固定有機碳，逐漸發展演變到進行光合作用。它們的光合作用大量消耗了大氣中的二氧化碳，並釋放出氧氣。這個過程用了24億年，大氣里才開始積累氧氣。

在大氣中的氧氣含量升高後，生物開始蓬勃發展，陸生植物的出現則在4億多年前。它們的出現加快了大氣圈的氧化，千姿百態的生物逐漸演化出來。所以說，先是海洋中的「隱形森林」，後來才是陸地上的綠色植物，改變了大氣圈的成分，造就了適合人類居住的地球。

作者： 科學原理一點通[責任編輯: 呂芮光]

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