地球将資源投入到兩個完全不同的生命世界,兩個非常不同的生态系統中。兩個世界生物多樣性的基本水準是相同的,即從生态系統到物種再到基因,兩者都面臨相同的滅絕威脅。但其他一切都非常不同。

為了解釋這一點,我希望能帶領讀者和我一起踏上一段短暫的海邊之旅。海洋周圍的環境遠離地球和藍天,仿佛在另一個星球上。如果你不把任何生命支援裝置帶入大海,人類将在10分鐘内死亡。廣闊的海底世界很少被人類通路,更不用說仔細觀察了。
是以,海洋世界的大部分獨立于許多人類世事件而存在。但在21世紀初,情況正在迅速變化。人類已經到達了海洋的最遠和最下遊,特别是那些可以找到食物和其他資源并從中獲利的地方。我們的生态足迹正在擴大:海洋變暖,酸化,珊瑚礁正在消失,它們幾乎滅絕,在一些地方,它們被永久破壞。公海經常被過度捕撈,海底拖網捕撈使海底世界留下了貧瘠的沉積物,受污染的河流三角洲散布在海底形成死亡區。
盡管如此,大部分海洋生物多樣性都得到了保護。許多物種的種群數量較少,地理覆寫範圍較窄,但很少有物種被推向最終滅絕的終點。在海洋中仍然有一個地方,物種互相依賴以形成健康的生态系統。大部分海洋仍然完好無損,處于發育的早期階段。
讓我們從海灘開始。想象一下,退潮時,站在海灘跳動區的濕潤細沙地上,看着一波細浪在你周圍湧動,淹沒你的腳一會兒,把你腳下的沙子滾出來,然後把沙子擋在你腳上。然後讓我們開始思考生物學。乍一看,波浪區域似乎沒有生命迹象,除了水和洗過的土壤。相反,它是許多無脊椎動物的家園,隻能在這裡找到。就大小而言,大型的子彈形蝦(沙虱,體型和拇指大小相似),而其他大多數是肉眼幾乎看不見的小生物。
這些簡單的栖息地是小型底栖生物群落的家園。這個群落有許多奇怪的事情,不僅僅是它所包含的物種,而是這些物種所代表的許多更高層次的分類學類别。在陸地上,如果你走到森林的邊緣,仔細識别這裡的動物生物多樣性,你可能會發現以下7種動物的代表:脊椎動物門(鳥類,哺乳動物,兩栖動物),節肢動物門(昆蟲,蜘蛛,蕨類植物,辣椒,百裡香,甲殼類動物),軟體動物門(蝸牛,蛞蝓),連結動物門(圓形線蟲),緩慢移動的動物門(水蟲)和幼蟲(水蟲)。
而在岸浪區的沙粒之間,你可以找到比上述區域多兩倍的類别,這可能會讓你一遍又一遍地哭神,包括内髒動物門、腹毛動物門、下颚動物門、親吻動物門、線蟲動物門、新動物門、 拖曳的動物門,星蟲動物門和慢動物門。此外,還有更常見的軟體動物,多銻蠕蟲,轉子魚和甲殼類動物。更常見的小型底栖生物形式是蠕蟲狀的,因為它有利于在緊密排列的沙粒中快速移動。它們總是滑翔進食,滑翔以避開捕食者,滑翔以交配和繁殖。
對小型底栖生物群落及其在世界海岸線生态系統中的位置的研究仍處于早期階段,這些物種互相作用的許多方式在學術界仍然存在差距。這些古怪的居民生活在地球上最具活力的生态系統之一,是生物群落的重要組成部分。雖然小型底栖動物可能隻生活在寬度為1公裡的狹窄栖息地,但地球海岸線的總長度為573,000公裡,基本上相當于從地球到月球的距離。假設小型底栖栖息地的長度相同,平均寬度為1公裡,則總面積與德國相同。
讓我們繼續下一個主題,關于海洋中着名的珊瑚礁。珊瑚礁通常被稱為海洋中的熱帶雨林,因為它們具有微妙的結構和豐富的生物多樣性。在這裡,我們将找到漂浮生物的家園。這是一個完全不同的栖息地,甚至許多海洋生物學家都不知道。在空氣和海水接觸以産生表面張力的表面上,有一組生物生活在這裡。雖然這些生物的分布很少見,但它們可以在所有海洋中找到。它們生活在由動物組織組成的浮島上,有魚和海鳥的屍體,藻類碎片和粘液,小到裸露的眼睛。
每個這樣的島嶼都居住着一群生物。在島上的"居民"中,總會發現許多種類的細菌,可能是古細菌。古生物學細菌與細菌非常相似,但它們在DNA上卻大不相同。就像剛剛到達真正的海洋島嶼的植物和動物一樣,這些居民在營養耗盡之前在這裡茁壯成長。
在世界各地的海洋和内海中,細菌和古生物學細菌通過海面上的碎片傳播并漂浮在海面以下。那些自由移動的細菌和古生物學細菌通過光合作用獲得物質和能量。總的來說,結果是這樣的:無論水看起來多麼清澈透明,它都充滿了活躍的生命。
我是一名昆蟲學家,對海洋昆蟲特别感興趣。昆蟲種類數以百萬計,昆蟲的嘈雜生物量主導着陸地上的動物世界。海洋環境中生活着多少昆蟲是一個非常有趣的問題,而這個問題的答案幾乎為零。是以,一個迷人的科學謎團出現了。在我自己的島嶼研究中,我發現海中的紅樹林柱子植根于生活在水面以下的水下的毛毛蟲身上。紅樹林是紅樹林類别中最接近海洋的植物,也是世界上最廣泛的紅樹林。但是,紅樹林是陸地附近的栖息地,距離珊瑚礁和深海地區還有很長的路要走。
在珊瑚礁和深海地區,除了在海面上,昆蟲幾乎不可能被發現,在海面遇到奇怪的遠端昆蟲的機率極小。很少有生物學家真正在海洋上遇到過活昆蟲,林奈和達爾文也不知道它們的存在。在這裡,所有已知的昆蟲都是水蛞蝓,一種在淡水水域(如溪流,池塘和湖泊)中常見的半翅昆蟲,具有長腿,可以站在水面上并跳躍。淡水蛞蝓以其他昆蟲為食,如蚊子幼蟲,它們也生活在水面上或附近。所有海洋碼頭都屬于同一屬。在該屬中隻發現了五種生活在海面上的物種。沒有人知道他們的獵物是什麼。
生活在海洋之上的海私刑的存在是一個例外,進一步加深了生物的奧秘。昆蟲在陸地,池塘和其他淡水栖息地進化了4億年。在此期間,它們的種群數量增長,隻要有植物,就可以看到昆蟲。數以百萬計的昆蟲物種一次又一次地在進化潮汐的洗禮中進化和擴散,而隻有海洋昆蟲在水面上保持了生存狀态。據我所知,成千上萬的其他無脊椎動物物種,如甲殼類動物,海蜘蛛和毛蟲,在它們占據的狹窄栖息地找不到海邊昆蟲。
著名的古生物學家和昆蟲生态學專家康拉德·拉班德拉(Conrad Labandeira)認為,世界上沒有海洋昆蟲,因為海裡沒有樹木,也沒有供昆蟲茁壯成長的綠葉植被。也許他是對的,但是在海洋的淺水區有豐富的分層植被,比如太平洋沿岸的海草森林。即使是這樣的栖息地也沒有昆蟲占據,它們被其他類型的無脊椎動物生存下來,這些無脊椎動物充當獵人,寄生蟲和清潔劑。
在海洋的深海散射層中存在完全不同的動物群落。還有另一個非常不同的生物王國,有許多奇迹等待着被發現。如果您從事海洋捕魚,并且不針對馬林魚和鮪魚等大型魚類,那麼您将在晚上遇到無數其他魚類。日落後,伴随着鱿魚和甲殼類動物,大量密集的魚類将從270至360米的深度漂浮到海面。白天,這些動物潛伏在黑暗的大海中。然而,深水對它們的保護是不夠的,因為在更深的水域中作業的獵人仍然可以在更高的光線下看到這些動物的輪廓。作為第二種防禦,一些物種使用"反向照片"機制,該機制通過其腹部的生物發光特性發光,這是它們體内攜帶的共生細菌。反射光類似于來自上方的陽光或月光的亮度,使得發光的動物不太可能被獵人發現。
在深海散射層中,獵人和獵物之間的每一次互動,每一次較量,都是一場進化的軍備競賽,完全符合生物學的規律。從這個角度來看,深海鲨魚以及狩獵斧魚和耳烏賊将遊戲帶到了新的高度:這些獵人也可以在腹部發光,并在接近獵物時表現得很隐蔽。
深海散射層本身的發現令人歎為觀止,不久前海洋生物學家在深海散射層中發現了另一個奇迹,即讓它回家的怪物。1976年,第一條大嘴鲨在夏威夷附近的深海中被發現。到2014年,已經捕獲或觀察到50多條大嘴鲨。雖然大嘴鲨至少長5米,體重超過90公斤,但它對人類并不構成威脅。雖然它的嘴巴很大,但嘴裡的牙齒卻出奇地小,無論如何都不會咬人。大嘴鲨張大嘴巴,吞食小型甲殼類動物和其他浮遊生物般的漏鬥。這種方法與其他人類友好的蝠鲼,鲸鲨,象鲨和小須鲸使用的方法相似。
黑暗無月之夜,依然有巨大的深海怪獸潛伏在船底下,在浩瀚的海洋中巡遊,從未被發現,那麼,生活在這些大人物附近的小生物,還有多少驚人的秘密在等着我們去發現呢?這個問題在科學家的腦海中揮之不去。為了找到最隐秘和最未知的生命形式,科學家們已經開始更徹底地尋找海洋微生物,其中一些已被證明是地球上最小的已知生物。