地球将资源投入到两个完全不同的生命世界,两个非常不同的生态系统中。两个世界生物多样性的基本水平是相同的,即从生态系统到物种再到基因,两者都面临相同的灭绝威胁。但其他一切都非常不同。

为了解释这一点,我希望能带领读者和我一起踏上一段短暂的海边之旅。海洋周围的环境远离地球和蓝天,仿佛在另一个星球上。如果你不把任何生命支持设备带入大海,人类将在10分钟内死亡。广阔的海底世界很少被人类访问,更不用说仔细观察了。
因此,海洋世界的大部分独立于许多人类世事件而存在。但在21世纪初,情况正在迅速变化。人类已经到达了海洋的最远和最下游,特别是那些可以找到食物和其他资源并从中获利的地方。我们的生态足迹正在扩大:海洋变暖,酸化,珊瑚礁正在消失,它们几乎灭绝,在一些地方,它们被永久破坏。公海经常被过度捕捞,海底拖网捕捞使海底世界留下了贫瘠的沉积物,受污染的河流三角洲散布在海底形成死亡区。
尽管如此,大部分海洋生物多样性都得到了保护。许多物种的种群数量较少,地理覆盖范围较窄,但很少有物种被推向最终灭绝的终点。在海洋中仍然有一个地方,物种相互依赖以形成健康的生态系统。大部分海洋仍然完好无损,处于发育的早期阶段。
让我们从海滩开始。想象一下,退潮时,站在海滩跳动区的湿润细沙地上,看着一波细浪在你周围涌动,淹没你的脚一会儿,把你脚下的沙子滚出来,然后把沙子挡在你脚上。然后让我们开始思考生物学。乍一看,波浪区域似乎没有生命迹象,除了水和洗过的土壤。相反,它是许多无脊椎动物的家园,只能在这里找到。就大小而言,大型的子弹形虾(沙虱,体型和拇指大小相似),而其他大多数是肉眼几乎看不见的小生物。
这些简单的栖息地是小型底栖生物群落的家园。这个群落有许多奇怪的事情,不仅仅是它所包含的物种,而是这些物种所代表的许多更高层次的分类学类别。在陆地上,如果你走到森林的边缘,仔细识别这里的动物生物多样性,你可能会发现以下7种动物的代表:脊椎动物门(鸟类,哺乳动物,两栖动物),节肢动物门(昆虫,蜘蛛,蕨类植物,辣椒,百里香,甲壳类动物),软体动物门(蜗牛,蛞蝓),链接动物门(圆形线虫),缓慢移动的动物门(水虫)和幼虫(水虫)。
而在岸浪区的沙粒之间,你可以找到比上述区域多两倍的类别,这可能会让你一遍又一遍地哭神,包括内脏动物门、腹毛动物门、下颚动物门、亲吻动物门、线虫动物门、新动物门、 拖曳的动物门,星虫动物门和慢动物门。此外,还有更常见的软体动物,多锑蠕虫,转子鱼和甲壳类动物。更常见的小型底栖生物形式是蠕虫状的,因为它有利于在紧密排列的沙粒中快速移动。它们总是滑翔进食,滑翔以避开捕食者,滑翔以交配和繁殖。
对小型底栖生物群落及其在世界海岸线生态系统中的位置的研究仍处于早期阶段,这些物种相互作用的许多方式在学术界仍然存在差距。这些古怪的居民生活在地球上最具活力的生态系统之一,是生物群落的重要组成部分。虽然小型底栖动物可能只生活在宽度为1公里的狭窄栖息地,但地球海岸线的总长度为573,000公里,基本上相当于从地球到月球的距离。假设小型底栖栖息地的长度相同,平均宽度为1公里,则总面积与德国相同。
让我们继续下一个主题,关于海洋中着名的珊瑚礁。珊瑚礁通常被称为海洋中的热带雨林,因为它们具有微妙的结构和丰富的生物多样性。在这里,我们将找到漂浮生物的家园。这是一个完全不同的栖息地,甚至许多海洋生物学家都不知道。在空气和海水接触以产生表面张力的表面上,有一组生物生活在这里。虽然这些生物的分布很少见,但它们可以在所有海洋中找到。它们生活在由动物组织组成的浮岛上,有鱼和海鸟的尸体,藻类碎片和粘液,小到裸露的眼睛。
每个这样的岛屿都居住着一群生物。在岛上的"居民"中,总会发现许多种类的细菌,可能是古细菌。古生物学细菌与细菌非常相似,但它们在DNA上却大不相同。就像刚刚到达真正的海洋岛屿的植物和动物一样,这些居民在营养耗尽之前在这里茁壮成长。
在世界各地的海洋和内海中,细菌和古生物学细菌通过海面上的碎片传播并漂浮在海面以下。那些自由移动的细菌和古生物学细菌通过光合作用获得物质和能量。总的来说,结果是这样的:无论水看起来多么清澈透明,它都充满了活跃的生命。
我是一名昆虫学家,对海洋昆虫特别感兴趣。昆虫种类数以百万计,昆虫的嘈杂生物量主导着陆地上的动物世界。海洋环境中生活着多少昆虫是一个非常有趣的问题,而这个问题的答案几乎为零。因此,一个迷人的科学谜团出现了。在我自己的岛屿研究中,我发现海中的红树林柱子植根于生活在水面以下的水下的毛毛虫身上。红树林是红树林类别中最接近海洋的植物,也是世界上最广泛的红树林。但是,红树林是陆地附近的栖息地,距离珊瑚礁和深海地区还有很长的路要走。
在珊瑚礁和深海地区,除了在海面上,昆虫几乎不可能被发现,在海面遇到奇怪的远程昆虫的概率极小。很少有生物学家真正在海洋上遇到过活昆虫,林奈和达尔文也不知道它们的存在。在这里,所有已知的昆虫都是水蛞蝓,一种在淡水水域(如溪流,池塘和湖泊)中常见的半翅昆虫,具有长腿,可以站在水面上并跳跃。淡水蛞蝓以其他昆虫为食,如蚊子幼虫,它们也生活在水面上或附近。所有海洋码头都属于同一属。在该属中只发现了五种生活在海面上的物种。没有人知道他们的猎物是什么。
生活在海洋之上的海私刑的存在是一个例外,进一步加深了生物的奥秘。昆虫在陆地,池塘和其他淡水栖息地进化了4亿年。在此期间,它们的种群数量增长,只要有植物,就可以看到昆虫。数以百万计的昆虫物种一次又一次地在进化潮汐的洗礼中进化和扩散,而只有海洋昆虫在水面上保持了生存状态。据我所知,成千上万的其他无脊椎动物物种,如甲壳类动物,海蜘蛛和毛虫,在它们占据的狭窄栖息地找不到海边昆虫。
著名的古生物学家和昆虫生态学专家康拉德·拉班德拉(Conrad Labandeira)认为,世界上没有海洋昆虫,因为海里没有树木,也没有供昆虫茁壮成长的绿叶植被。也许他是对的,但是在海洋的浅水区有丰富的分层植被,比如太平洋沿岸的海草森林。即使是这样的栖息地也没有昆虫占据,它们被其他类型的无脊椎动物生存下来,这些无脊椎动物充当猎人,寄生虫和清洁剂。
在海洋的深海散射层中存在完全不同的动物群落。还有另一个非常不同的生物王国,有许多奇迹等待着被发现。如果您从事海洋捕鱼,并且不针对马林鱼和金枪鱼等大型鱼类,那么您将在晚上遇到无数其他鱼类。日落后,伴随着鱿鱼和甲壳类动物,大量密集的鱼类将从270至360米的深度漂浮到海面。白天,这些动物潜伏在黑暗的大海中。然而,深水对它们的保护是不够的,因为在更深的水域中作业的猎人仍然可以在更高的光线下看到这些动物的轮廓。作为第二种防御,一些物种使用"反向照片"机制,该机制通过其腹部的生物发光特性发光,这是它们体内携带的共生细菌。反射光类似于来自上方的阳光或月光的亮度,使得发光的动物不太可能被猎人发现。
在深海散射层中,猎人和猎物之间的每一次互动,每一次较量,都是一场进化的军备竞赛,完全符合生物学的规律。从这个角度来看,深海鲨鱼以及狩猎斧鱼和耳乌贼将游戏带到了新的高度:这些猎人也可以在腹部发光,并在接近猎物时表现得很隐蔽。
深海散射层本身的发现令人叹为观止,不久前海洋生物学家在深海散射层中发现了另一个奇迹,即让它回家的怪物。1976年,第一条大嘴鲨在夏威夷附近的深海中被发现。到2014年,已经捕获或观察到50多条大嘴鲨。虽然大嘴鲨至少长5米,体重超过90公斤,但它对人类并不构成威胁。虽然它的嘴巴很大,但嘴里的牙齿却出奇地小,无论如何都不会咬人。大嘴鲨张大嘴巴,吞食小型甲壳类动物和其他浮游生物般的漏斗。这种方法与其他人类友好的蝠鲼,鲸鲨,象鲨和小须鲸使用的方法相似。
黑暗无月之夜,依然有巨大的深海怪兽潜伏在船底下,在浩瀚的海洋中巡游,从未被发现,那么,生活在这些大人物附近的小生物,还有多少惊人的秘密在等着我们去发现呢?这个问题在科学家的脑海中挥之不去。为了找到最隐秘和最未知的生命形式,科学家们已经开始更彻底地寻找海洋微生物,其中一些已被证明是地球上最小的已知生物。