第六章 神奇的海洋植物

海洋中的热带雨林——珊瑚

美丽的海底珊瑚

珊瑚礁享有“海洋中的热带雨林”和“海上长城”等美誉,被认为是地球上最古老、最多姿多彩、也是最珍贵的生态系统之一。珊瑚在长达2.5亿年的演变过程中保持了顽强的生命力,不论是狂风暴雨、火山爆发还是海平面的升降都没有能让珊瑚灭绝。其形成是造礁珊瑚及其他造礁生物对生成礁的钙物质长期积累沉积的结果,由造礁珊瑚的石灰质遗骸和石灰质藻类堆积而成的一种礁石。

珊瑚礁的主体是由珊瑚虫组成的。珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物,它以捕食海洋里细小的浮游生物为食,在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳,然后分泌出石灰石,变为自己生存的外壳。每一个单体的珊瑚虫只有米粒那样大小,它们一群一群地聚居在一起,一代代地新陈代谢,生长繁衍,同时不断分泌出石灰石,并粘合在一起。这些石灰石经过以后的压实、石化,形成岛屿和礁石,也就是所谓的珊瑚礁。由于珊瑚虫具有附着性,许多珊瑚礁的底部常常会附着大量的珊瑚虫。

珊瑚是固着的动物,属刺胞动物门,当中也包括水母、水螅、软珊瑚、海葵等动物。珊瑚由很多珊瑚虫造成。每一珊瑚虫都有一个中空而底部密封的柱型身体,它的肠腔与四周的珊瑚虫连接,而位于身体中央的口部,四周长满触手我们通常把珊瑚分为石珊瑚,八放珊瑚及水螅珊瑚,它们有不同的形态特征。除了生物学分类外,我们亦可按生态功能,把珊瑚分为两大组。那些有共生藻珊瑚称为可造礁珊瑚,而那些没有共生藻的则称为不可造礁珊瑚。

珊瑚的身体由2个胚层组成:位于外面的细胞层称外胚层;里面的细胞层称内胚层。内外两胚层之间有很薄的、没有细胞结构的中胶层。这类动物无头与躯干之分,没有神经中枢,只有弥散神经系统。当受到外界刺激时,整个动物体都有反应。其生活方式营自由漂浮或固着底层栖息地。现生的珊瑚,生活在海洋中。

珊瑚的基本体型是圆筒或圆盘状,呈辐射对称,身体中央是腔肠。腔肠起消化和吸收作用。腔肠上方有个口,腔肠与口之间叫口道。口的四周有触手,触手中有刺丝囊,囊中有含毒液的刺丝胞,是动物防卫和捕食的武器,也就是为什么腔肠动物门又称刺胞动物门的由来。

珊瑚是由海中一种腔肠动物所分泌的石灰质壳堆积而成,这种腔肠动物被称为珊瑚虫。珊瑚的形状似树枝,化学成分为碳酸钙,不透明或微透明,质地细腻,油脂状。珊瑚产于温暖的海洋地区,主要产地有两个:一是从日本到台湾一线;一是地中海沿岸地带。珊瑚的硬度类似青金石,性脆易断裂,有红、粉红、白、黑等色,以红色为上品,红珊瑚红艳如火,古代称“火树”。红珊瑚多数生活在100米以下深海处。我国台湾及厦门附近海域有出产,色彩呈粉红,肢体较小。世界闻名的红珊瑚产地是地中海和大西洋深海海底。红珊瑚主要用于首饰制品,大者用于雕刻人物、花乌等工艺品。

珊瑚是重要的有机宝石之一,也是古今中外深受喜爱的宝石品种。古罗马人认为珊瑚具有防止灾祸、给人智慧、止血和驱热的功能。它与佛教的关系密切,印度和中国西藏的佛教徒视红色珊瑚是如来佛的化身,他们把珊瑚作为祭佛的吉祥物,多用来做佛珠,或用于装饰神像,是极受珍视的首饰宝石品种。

珊瑚礁岛,它是分布在海洋中水深较浅地方的一种石灰石,也就是碳酸钙的堆积物,是由海洋中能分泌石灰石的多种动植物在生长过程中形成的。这类动植物,人们常称它们为造礁生物。

珊瑚虫在白色幼虫阶段便自动固定在先辈珊瑚的石灰质遗骨堆上。珊瑚依靠自己的触手来捕捉食物,并分泌出一种石灰质来建造自己的躯壳。珊瑚在生长过程中,为了能更多地捕捉食物和吸收阳光,除向上生长外,还向前后、左右扩展,形成在三度空间似树枝状的生物群体。随意取出一束即婀娜多姿,美丽动人,是天然艺术品。

珊瑚的化学成分主要为CaCO3,以微晶方解石集合体形式存在,成分中还有一定数量的有机质。形态多呈树枝状,上面有纵条纹。每个单体珊瑚横断面有同心圆状和放射状条纹。颜色常呈白色,也有少量蓝色和黑色。宝石级珊瑚为红色、粉红色、橙红色。红色是由于珊瑚在生长过程中吸收海水中1%左右的氧化铁而形成的,黑色是由于含有有机质。具有玻璃光泽至蜡状光泽,不透明至半透明,折光率1.48~1.66。硬度3.5~4,密度2.6~2.7g/cm3,黑色珊瑚密度较低,为1.34g/cm3。性脆。遇盐酸强烈起泡。无荧光。

现代海洋中的珊瑚礁,有暗礁、堡礁、环礁三种类型。

暗礁生长在大陆沿岸和海岛周围的边缘地带,它的分布宽度从十米到百米,分布范围与形态,与沿岸水下地形特征和水深情况密切相关。岸礁石珊瑚生长发展的初期,一般规模较小,但它分布的范围较广。我国海南岛四周就有零星的珊瑚岸礁分布。

堡礁生长在离岸较远的海上,它像城堡一样,围绕在陆地周围,所以称它为堡礁。堡礁与陆地之间隔着一个宽度几公里至数十公里的水域,这个水域基本上被珊瑚礁围着,所以称它为泻湖,泻湖原指水较浅的海湾,被泥沙淤积口门,封闭成湖泊,但涨潮时能与海洋相通。泻湖的水深一般为几十米,最大可达上百米,堡礁自身的宽度从几百米到数公里不等。但它完全连续的,有的地方有缺口,使泻湖与外海相通,泻湖里面有时会有暗礁,航行于泻湖里的船只,要特别小心,否则会触礁沉没。世界上最大的堡礁在珊瑚海的西北部,也就是人们常说的澳大利亚东海岸外的大堡礁,它从澳大利亚东北海岸一直向南延伸,断断续续长达2010公里,离澳大利亚大陆的距离为16—240公里。大堡礁水下景色非常美丽,被国际组织评为世界水域七大奇观之一。澳大利亚已把它列为国家海洋公园和海上自然保护区,每年吸引了世界许多游客去观光。

环礁在分布形态上与堡礁相似,但它不是围着陆地或在接近陆地的海洋里生长,一般是大洋中形成一个珊瑚岛礁群的体系。发育完整的环礁,包括四周的礁环、中间的潜水泻湖和泻湖里的几个珊瑚岛组成。像环形那样分布的礁群,周边的直径从几公里到几十公里不等。如果从高空的飞机上向下看去,就像那抛向碧海上的一束花环,又像撒向海面上的一串白玉珍珠项链,绚丽多彩。涨潮时礁石淹没在水下,透过清澈的海水,人们能见到隐伏在水下的珊瑚礁轮廓。由于礁石生长处水浅,海浪传布到这里会产生破碎的浪花。从高空看去,形成银白色的圆环。

具有美容功效的海底椰

海底椰不是树上的椰子,是海底的一种植物,雪白光滑,能止咳润肺,养颜美容。海底椰是海洋生物的一种,生活在渤海以南的广阔海域,属于贝类,基本由蛋白,核酸和胶原组成,肉质腥臭,坚硬。就是类似椰子的一种植物果实,产于非洲塞舌尔,陆上的植物来的海底椰是一种海边生长的矮小植物结出的带壳果实,不长在海底,也和椰子无关。

1.海底椰煲土鸡

天冷了,偶们的晚餐常是一煲汤加一碟青菜,再焖一锅白米饭,搞定。偶喜欢煲汤,因为好简单,而且好喝又够营养。

海底椰原产非洲,以清燥热、止咳功效显著而闻名,且具有滋阴补肾、润肺养颜、强壮身体机能的作用。土鸡肉营养丰富,既补气又补血。合而为汤,营养全面,是进补佳品。

材料:

海底椰干片20克、土鸡半只约300克、枸杞10克、姜2片、葱2棵

做法:首先,海底椰用温水泡上,枸杞洗净。土鸡斩成小块,焯水,洗去血污,沥干水。葱切大段。然后,所有材料放入瓦煲中,注入清水、加几滴绍酒,大火烧开后转小火煲2小时,取掉葱,下盐调味,续煲半小时即可。最后,如果是用紫砂锅,高火3小时或自动4小时。

2.海星海底椰红萝卜煲瘦肉汤——止咳嗽

材料:干海星1只,海底椰约50克,姜5~6片杞子,红萝卜,瘦肉500克

做法:海星冲洗干净,海底椰洗净,瘦肉切块后飞水,把所有材料放入煲中加水,大火烧开,转小火煲1个小时,加盐调味即可。此款汤水可平喘止咳,对慢性咽喉炎引起的咳嗽等有一定疗效。

如叶片般的红藻

红藻门是含有藻红素的一门藻类植物;约有6000种。

几乎所有的红藻都生活在海洋中,他们生长在涨潮线以下的岩石上或较深的水中,有些物种可以在250米深的海里生长。红藻多营附着生活,不产游动细胞。

红藻比其他任何植物所能生存的深度都深,红藻的颜色来自称为藻红素的色素,其红色遮掩了叶绿素的颜色。

红藻生殖产生孢子和异形配子,都不具有鞭毛;雌性生殖器称果胞,上有一延长部分——受精丝,精子不能游动,随水流至果胞,与受精丝接触受精;除部分品种外,还有世代交替现象。

红藻绝大部分海生,见于热带和亚热带海岸附近,常附著于其他植物。叶状体有丝状、分枝状、羽状或片状。细胞间连以纤细的原生质丝。除叶绿素外,尚含藻红素和藻蓝素,故常呈红色或蓝色。红藻的生殖细胞不能运动。雌性器官称果孢,由单核区和受精丝构成。不动精子在精子囊中单生。重要的食用红藻(如紫菜、掌状红皮藻)煮熟後仍保持其色泽及胶体性质。工业上,角叉菜属红藻作为明胶的代用品用于布丁、牙膏、冰淇淋及保藏食品中。珊瑚藻属的某些种在形成珊瑚礁与珊瑚岛的过程中起重要作用。主要由江蘺属和石花菜属红藻制备的琼脂是细菌和真菌培养基的重要成分。

红藻生长在大约十三亿到十四亿年前的海洋里,形状如叶片。质体中除了含有叶绿素和黄色素外,还有大量藻红素,所以呈现红色。这是红藻的一种。

“海底森林”——海带

海底森林——海带

海带是一种保健食品,它是个碘的仓库。在干的海带里含碘将近1%。碘,是人体内不可缺少的元素,它直接关系到人的智力、人口的素质。

海带是海里的藻类植物,生长在海底有“海底森林”之美称。海带呈棕色,它也含叶绿素,但因含有褐色素太浓,所以把绿色遮住了。海带也依靠叶绿素进行光合作用。

海带一般生活在浅海里。它有假根但并不能用来吸取养料,是用来固着在岩石上,因而又称为固着器。海带既没有茎也没有枝,全身就像一条长长的叶子。

可是,海带不会开花结籽。那么,它是怎么繁殖的呢?海带属孢子植物,它的繁殖方法较奇特,先在叶子上长出许多口袋一样的孢子囊,里面有许多孢子。孢子成熟时孢子囊破裂,里头的孢子就出来了,用两根鞭毛在海里游泳。当它们落在海底的岩石上,在适宜的条件下就会发芽长成一条海带。

现在,人们已经能够用人工养殖的方法来大规模地养殖海带以满足人们对海带的需求。海带除了食用以外,还可以提取褐藻胶、甘露醇等工业原料。

资料来源选《未来科学家丛书-植物篇》

浑身是宝的藻类——海带

海带是一种长在海底岩石上的褐藻。因为它的叶片又长又厚,在海底随水流漂动,仿佛是舞动的绿褐色绸带。海带的名称就由此而来。

海带全世界大约有30多种,亚洲地区就有10多种。海带大多分布在温度较低、风浪较小的沿海和海湾,用固着器附着在浅海海底礁石、贝壳上,大量繁殖时形成一片水下森林。

海带藻体由三部分组成:下部是一些假根状的附着器。中部是圆柱形的短柄。上部是长而扁平的叶状体,一般长3米左右,有时长达7米,宽20~50厘米,边缘较薄,呈波状皱褶,表面光滑,绿褐色或棕褐色。

海带是海洋植物中产量高、生长快、个体大、经济价值高的食用及工业用的海藻。海带是含碘量最高的海藻,含碘量一般在3~5%,最多可达7~10%。海带里的碘,人体能直接吸收。碘是人体必需的微量元素,缺少碘会得粗脖子病——甲状腺肿大。缺碘的山区,多食用海带,能防止和治疗这种病。

海带还是一种优良的蔬菜,营养价值很高。每100克海带干品,含有蛋白质8.2克,脂肪0.1克,糖57克,粗纤维9.8克,无机盐12.9克,胡萝卜素0.57克,钙2.25克,铁0.15克和维生素B1。

海洋的“草原”——硅藻

硅藻是一类最重要的浮游生物,分布极其广泛。在世界大洋中,只要有水的地方,一般都有硅藻的踪迹,尤其是在温带和热带海区。因为硅藻种类多、数量大,因而被称为海洋的“草原”。硅藻是一类具有色素体的单细胞植物,常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的群体。硅藻的形态多种多样。

它们靠光合作用将海水中的无机物合成自身需要的有机物。硅藻色素包括叶绿素A、C1、C2、以及胡萝卜素。它们能吸收太阳光的能量,将细胞中的水分解,使水分子上的一个氢原子分离出来,一部分有利的氢原子和二氧化碳化合经过复杂的化学变化后就产生了糖和淀粉,这就是光合作用。这些物质再和细胞吸收的氮、磷、硫等物质进一步作用,氧就形成了蛋白质和脂肪等物质。游离出的部分氢原子每两个和一个氧原子结合形成了水,氧分子中的另一个氧原子就从细胞里跑出来溶解到水里或者跑到大气里去了。地球上有70%的氧气是浮游植物释放出来的,浮游生物每年制造的氧气就有360亿吨,占地球大气氧含量的70%以上。由于硅藻数量又占浮游生物数量的60%以上,这样可以推算,假设现在地球上没有硅藻了,不用3年,地球上的氧气就耗干了。动物和我们人类也就都没法呼吸了。

硅藻是鱼、贝、虾类特别是其幼体的主要饵料,它与其他植物一起,构成海洋的初级生产力。硅藻还是形成海底生物性沉积物的重要组成部分。经过漫长的年代,那些在海底沉积下来的以硅藻为主要成分的沉积层,逐渐形成了经济价值极高的硅藻土。硅藻土不但含有丰富的营养物质,而且还能完好地保存动植物的遗体,在古生物学研究领域具有重要意义。

硅藻是一类种类繁多的低等植物,约11000多种。在海洋中硅藻的种类最多,淡水和潮湿的土壤也不少。据估测每一立方厘米土壤中有羽纹藻约1亿个。硅藻种间个体差异大,小者3.5微米,大者300-600微米。硅藻的身体虽然只有一个细胞,可这一个细胞却非常有趣。它既不象动物细胞一样没有细胞壁,也与植物细胞的细胞壁大不相同。硅藻的细胞壁由大量的硅质组成,分为上下两部分组成,上面的盖叫上壳,下面的底叫下壳,上壳套住下壳,并且上下壳面上纹饰图案非常精美。如同透明的水晶箱,或者好比一间精致的玻璃小屋。从十六世纪显微镜下发现的这些颇具魅力的小生物后,科学家们耗费了许多的笔工来描绘这些绚丽的玻璃壳。

硅藻死后,它们坚固多孔的外壳—细胞壁也不会分解,而会沉于水底,经过亿万年的积累和地质变迁成为硅藻土。硅藻士可被开采,在工业上用途很广。可制造工业用的过滤剂、隔热及隔音材料等等。我国山东山旺地区就出产大量的硅藻土。游泳池的主人将老化的硅藻壳拿来过滤水里的污染物质。诺贝尔奖的创始人AlfredNobel发现将不稳定的硝化甘油放入硅藻所产生的硅土后可以稳定的成为可携带的炸药。

海岸上独特的绿色屏障——红树

海岸边的红树林

红树是生长在热带及亚热带海岸上的一种特有木本植物,包括常绿乔木和灌木。为了防止海浪冲击,红树植物的主干一般不会无限增长,而从主干上长出多数支持根,深扎泥滩,以使植株保持稳定。

红树并非是红色,只是因为从木材及树皮内可提炼一种红色染料,才将这类植物叫作红树。红树高低参差不齐,最高的可达5米。它们具有革质的绿叶,油光闪亮。就像与荷花一样,出淤泥而不染。涨潮时,它们被海水淹没,有时仅露出绿色的树冠。潮水退去,则成一片生机蓬勃的森林。

在西半球,红树林主要生长在南美洲东西海岸及西印度群岛、非洲西海岸。在东方,以印尼的苏门答腊和马来半岛西海岸为最主要的分布区。沿孟加拉湾——印度——斯里兰卡——阿拉伯半岛至非洲东部沿海,这些地带都分布着红树林。澳大利亚沿岸红树林的分布也较广。印尼——菲律宾——中印半岛至我国台湾、广东、海南、福建沿海也都有分布。由于黑潮暖流的影响,红树林海岸一直延伸到日本九洲。由此不难看出,红树林在世界上的分布是极为广泛的。

红树林发育在海岸上,在这里很难再看到其他植物,唯有红树林抗风防浪,形成一道独特的绿色屏障。

红树有别于其他植物的一点是,它具有高渗透压的生理特点。由于渗透压高,红树能从沼泽性盐渍土中吸取水分及养料,这是红树植物能在潮滩盐土中扎根生长的重要条件。红树的根系十分发达,分为支柱根、板状根和呼吸根。一棵红树的支柱根多达30余条。这些支柱根像支撑物体最稳定的三脚架结构一样,从各个方向支撑着主干,使红树能够经得起风浪的吹打。红树林对保护海岸稳定起着重要的作用。例如,1960年,美国佛罗里达发生特大风暴,沿岸上千棵红树遭到毁坏,但是连根拔掉的很少,主要的毁坏是刮断或因旋风作用把树皮剥开。红树林可抵抗风浪的冲击,像卫士一样忠诚地守护着海岸。

红树植物有着它独特的繁殖现象——胎生。红树植物的种子成熟后在母树上萌发,呈绿色木棒状。幼苗成熟后,由于重力作用这些木棒自动落地,坠入泥土中。这种“胎生”现象在植物界并不多见。更令人惊奇的是,幼苗落入泥中后,数小时内就可长成新的植株。有时从母树落下的幼苗平卧于土上,也能长出根,扎入土中。如果幼苗落入水中,它们会随海流飘泊,一旦遇到适合的生长土壤,就立即扎根生长。红树革质的叶子具有反光的作用,叶面的气孔下陷,有绒毛,在高温下能减少蒸发,具有耐旱的特征。它叶片上的排盐腺可排除海水中的盐分。除胎生以外,红树植物还具有无性繁殖即萌蘖能力。它们被砍伐后,基茎上很快又会萌发出新芽分枝。

此外,红树林也是鸟类栖息、繁殖的场所。红树林生长的滩涂为鸟类提供了大量的食物鱼,同时红树林的害虫也是鸟类的美味佳肴。这些条件吸引了大量鸟类栖息。每当傍晚时分,在岸边用望远镜可以看到百鸟归林的景象,独特而壮观。

幼虾稚鱼的最佳繁殖场所——海草

海草

海草不同于海中的藻类,但其外形和名称常被误当作是生长在海中的藻类。它是一种单子叶植物,生活在热带和温带海域沿海浅水中。海草类在某些沿岸海域组成广大的海草场,由于这一带腐殖质多,浮游生物也增多,因此是幼虾稚鱼的最佳繁殖场所。海草中的大叶藻和虾形藻等干草可以用来保温和隔音,经济价值很高。

有的海草个体特别小,要用显微镜放大几十倍、几百倍才能观察到。它们由单细胞或一串细胞构成,长着许多不同颜色的枝叶,靠枝叶在水中漂浮。单细胞海草的生长和繁殖速度十分惊人,在短短一天内就能增加许多倍。因此,尽管它们不断地被各种食草动物吞食,但数量依然居高不下。

并不是所有海草的体形都很小,也有的长几十米甚至几百米,它们柔软的身体紧贴海底,被波浪的波动前后摇摆,通常不会被折断。

海草是海洋中许多动物的食物。有些海洋动物是食草的,另外一些是靠吃食草动物来维持生命的。因此可以说,海草养活了海水中大部分的动物。

海草同陆上的植物一样,生长离不开阳光。海洋绿色植物在它的生命过程中,不断吸取海水中的养料,在太阳光的照射下,通过光合作用,合成有机物质(糖、淀粉等),从而满足海洋植物生长的需求。由于阳光只能透入海水表层,这就使得海草只能生活在浅海或大洋表层,大的海草也只能生活在海边及水深几十米的地方,否则就无法生存。

自然界中最强效的排毒功臣——绿藻

绿藻门成员,约6,000种。光合色素(叶绿素a和b、胡萝卜素、叶黄素)的比例与种子植物和其他高等植物相似。典型的绿藻细胞可活动或不能活动。具有一中央液泡,色素在质体中,质体形状因种类而异。细胞壁由两层纤维素和果胶质组成。食物以淀粉的形式储存于质体内的蛋白核中。

绿藻植物的细胞与高等植物相似,也有细胞核和叶绿体,有相似的色素、贮藏养分及细胞壁的成分。色素中以叶绿素a和b最多,还有叶黄素和胡萝卜素,故呈绿色。贮藏的营养物质主要为淀粉和油类。叶绿体内有一至数个淀粉核。细胞壁的成分主要是纤维素。游动细胞有2或4条等长的顶生的尾鞭型的鞭毛。

绿藻的体型多种多样,有单细胞、群体、丝状体或叶状体。繁殖的方式也多样,无性生殖和有性生殖都很普遍,有些种类的生活史有世代交替现象。

绿藻素是单性细胞水藻,其历史可追溯至超过二十亿年前。它的体积犹如人体的红血球。这些微小的水藻是被一名研究池塘水藻的荷兰微生物学家马丁努。贝泽尼克在1890年所发现。他一直对池塘为何会变深绿色甚感兴趣,进而让他发现富含叶绿素的绿藻。从此以后,绿藻就成为世界上最备受研究的藻类。洛克菲勒基金会、卡耐基机构及太空署都曾作出相关的研究。多年以来,日本人已视绿藻为他们主要的健康食品,并从中获享驻颜的益处。日本人在发展培殖、收割技术及在商业化规模的提炼方面扮演着先锋角色。

绿藻被称为浓缩的营养素仓库。它提供大量的蛋白质、氨基酸、纤维、酵素、胡萝卜素、维他命C、E、K和全部维他命B群。绿藻所含的矿物质包括钙、铁、磷、钾、镁及微量的锰、碘及锌。绿藻是迄今为止富含丰富的叶绿素来源,是自然界中最强效的排毒功臣。