中國福建的那片海洋森林,竟然是改變地球的先祖
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。
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