體驗海洋文化之美

    海洋中的p h 值約在7.4-8.5之間，是很好的緩衝劑，因此酸或鹼容易在海水中被中和掉。海洋一天通常有兩次漲退潮，海水漲到最高處稱為高潮線，退潮時退至的最低點稱為低潮線，介於二者之間稱為潮間帶，生存於高低潮線間的生物通常稱之為潮間帶生物。而海水完全覆蓋之處，稱為潮下帶，至此作觀察或研究，須有潛水設備，研究人員若用氣量不大，攜帶的氧氣瓶至數公尺深的淺水作研究，可維持其在海中工作一小時左右，但越往深海則因海水每增加十公尺即增加一大氣壓，使耗氧量大增，所以持久工作不易。在清澈的大洋，海深二百公尺以淺處稱為有光區，二百公尺以下則常稱無光區，但此深度與光線的界定會受海水品質或近岸遠洋與光線強弱的影響而有不同。一般而言，海水在七百至一千公尺處的無光區中，溫度大約為攝氏十度，兩千至四千公尺處則降至攝氏四度，非常冷。4℃也是海水密度最高的溫度。

    海水為甚麼是藍色是許多人都覺得有趣的問題。一般而言，日光中紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的光波長，進入海水後許多光波會折射，許多光波會被海水吸收，尤其是紅光在較淺處會立刻被吸收，因此較不被吸收的藍光便呈現出來。紅海海水顏色有時呈深紅色，主因是紅海中有一種特殊的浮游植物含有大量藻紅素，此種藻紅素大量出現時使得紅海變紅色。日光若沒有浮游生物在海面，將可照到更深的海底，但因沿岸的海水浮游生物比較多，因此日光能照到的深度比較淺；大洋因浮游生物較少，所以日光照得深。因此清澈的大洋到兩百公尺深的海中，仍屬可見光區。

    海洋中最多的浮游動物為橈足類，它的體積很小，約為零點三公分，如果用浮游動物網去拖，在顯微鏡中將可發現海洋中大概有70％為此種生物。草食性的橈足類它吃浮游植物，肉食性的橈足類吃浮游動物，雜食性的橈足類則兩者皆吃，草食性的橈足類影響了浮游植物在海洋中的變動，所有的橈足類又是許多經濟性魚類與水產類的重要餌料，因此在海洋生態與經濟上都很重要。雌的橈足類常較雄的大，交配生殖時自受精卵孵化，剛孵化時外型與成體差異很大，稱之為橈足類無節幼蟲，此階段共分為六個發育階段。數年前美國的研究人員以雷射光學科技觀察橈足類在海水中的游泳行為與活動軌跡，發現了橈足類在海中的足跡，此足跡與陸地的足跡十分雷同，這是一個很有趣的發現，據推測這些足跡可能與橈足類彼此間的通訊與聯繫有關。不同種的橈足類以此來辨認，且依此來通訊或找到其同種的配偶，若它看到不同類且極大的足跡時，它會警覺到此足跡可能為捕食者且立刻逃逸。可見許多的生命現象，在我們能力未達到之前以為它就是這樣，以為橈足類在水中游過，亦是船過水無痕，但科技發達以後，可發現許多奇妙的事物。以前，我們肉眼看不到的東西，在顯微鏡下就可看到，現在在電子顯微鏡下看得更清楚，由此可見，肉眼看不見的東西並不是不存在的，只是我們不知道而已。

    橈足類在水中擺動它的觸角，造成一個攝食流，藻類即從上而下被它攝食進來。許多浮游動物通常有垂直遷移的現象，但因著溫度躍層造成的密度差影響，浮游動物有時無法從下面的海水游到上面的海水，而只能留在適合它密度的水層中，因此海洋中浮游動物的分布，因溫度躍層而有時受到了影響。

    鯨魚通常以音波定位來偵測其餌料的位置與方向，一如陸地上的蝙蝠。海洋哺乳類常需浮出水面，吸收氧氣，但為何一些海洋哺乳類如鯨魚潛到極深的海底而不會淹死？為何能潛到約上千公尺以下，在那兒停留了八十分鐘，而不受影響？（人則不同，任何一個會游泳的人，若在水中停留六分鐘而無呼吸，則極可能淹死或腦死）。因鯨魚在水中時新陳代謝極低，所以其呼吸速率非常低，以減低其耗氧量，且選擇性的將氧氣輸送至腦或心臟等重要的中樞神經系統或器官而不輸送至肌肉，其肌肉可行厭氧呼吸，此外，海洋哺乳動物的血紅素與氧氣的鍵結能力極強，其每次的呼吸都可以鍵結極大的氧量，尤其海洋哺乳類的血液量極大，能攜帶的氧氣量極大。

    很多的海洋生物有共生現象，海兔屬裸腮類，其體內有許多共生藻，它們只要晒晒太陽就可行光合作用，使其產生的能量傳遞給海兔本身利用。由此可見，許多的海洋生物吃不到食物時，裡面的共生藻就可產生且傳遞能量給宿主。造礁珊瑚養分可能來源有二：一為捕食作用；另一是共生藻提供的能量。此外，有些海洋生物是行體外共生，例如：在海底底泥中可發現有些海洋生物亦會築管，管中的海洋生物，螃蟹、蝦，可共同生活在一起。

    一九六五年曾報導海洋中最大的無脊椎動物之一，即是我們熟知的硨磲貝，約有1.2公尺長，二百六十三公斤重，較人體重重好幾倍。我們潛水時在珊瑚礁的隙縫中看到的硨磲貝，只有幾公斤，可見那無脊椎動物有多大。根據另一些報導硨磲貝也是世界上眼睛最多的動物之一，它的眼睛並不形成影像，而是能將太陽光收集供給其共生藻使用，有聚光作用，可見共生在海洋中非常重要。

    海鳥的嘴型分好幾種：有短的、長的、鉤的。長的即可吃較深底泥中的食物，此可分散其捕食區的競爭力與壓力，而將其生態區位隔開，使攝食壓力減輕並提升生存的機率。某些螃蟹在淡水成體，移動到半鹹水的河區，並至大洋中產下後代後，再洄流到河口區，讓幼小的成體成長，又到淡水成熟，此種洄游現象亦常見於鰻魚與鮭魚。而二枚貝類在地球上相似緯度、相似底質相隔極遙遠的三個不同的地區出現（似乎很難相信是自行遷移，此類似種出現在三個相距非常遙遠的地方），是個非常奇妙的現象。

    有許多海洋生物現象是大家耳熟能詳的例如：有一種珊瑚礁的魚類屬於夜行性魚類，眼睛很大；小丑魚與海葵共生，而河口區的紅樹林屬胎生植物，海兔顏色非常鮮艷，游行時仿如波浪，很美。而棘冠海星會吃珊瑚，在澳洲大堡礁海域，當棘冠海星大量出現時會將整片珊瑚吃掉，是個很嚴重的問題。

    藤壺是個附著性的生物，在近岸海域，無論石頭或繩索上，均可看見。藤壺有很奇妙的攝食現象，在實驗中，我們將它在雷射光學系統中放大三十倍，並加上水流，我們發現控制水流的同時，即可控制其觸手向左或向右轉。水流慢時，它要吃水中的浮游生物或懸浮有機粒子，屬主動捕食，但水流逐漸加強至某一強度時，它即轉向水流的方向，屬被動捕食；因水流快時，水流可穿透它的觸手，因此水流可帶食物給它吃，它可不耗費任何能量即吃到食物；水流慢時，因水流是經過它觸手的外緣，所以需要主動捕食。除此之外，藤壺本身亦會製造攝食漩渦，可將隨水流而過的食物捲回來攝食進去。這並不是一個偶發的現象，我們以水流流速與水流方向控制一群藤壺，即可看見他們同步一起向左或向右轉，雖然它們是很低等的動物，但卻非常的靈敏。而浮游動物橈足類則在水中製造攝食流攝食浮游植物，當它們在水中若偵測到任何機械性的訊號時（例如魚游過，會在水中形成機械性的干擾），即會立時展現逃跑反應，這乃是為何它們能在海中生存的主要因素。

    珊瑚生長在熱帶與亞熱帶等溫線20度以上的海域，珊瑚捕獲浮游動物的過程亦很有趣。當浮游動物接近時，珊瑚蟲即以刺絲胞的觸手將浮游動物麻醉，將它裹起來送入口中。但珊瑚礁中的扁蟲因捕食浮游動物不易，所以常埋伏在珊瑚蟲附近，待珊瑚蟲吃入食物，即以其喉咽管伸入珊瑚胃內去搶它的食物，稱為搶食性的捕食者。但珊瑚蟲哪肯善罷甘休？但在二者互搶中，扁蟲仍以它強而有力的喉咽管將食物拉出。至於橈足類的捕食方式，在捕食物時若發現不是其所能吃的食物，如玻璃或無機物等，橈足類就會將它拋棄，可見這些浮游動物，雖然這麼小，但卻有如此靈敏的分辨力，的確是非常奇妙的。

    除此之外，腔腸動物如珊瑚類或海葵類的生殖方式亦多樣化，有許多不同的模式：有些腔腸動物在體內受精，如海葵體內懷有幼體海葵；有些則是精卵在水中受精（例如珊瑚大量同步排放精卵）。

    海洋世界廣闊奧妙，人類在探索之餘，只有感到無盡的神奇與奧秘。從過去三百年來許多偉大的科學家都深信宇宙萬物的出現並非偶然而是極可能有一位造物主在做了這麼巧妙的安排與設計，這些神奇現象很難完全以科學來解釋，偉大的天文學家卡爾文即深信宇宙的創造與規律的運行絕非偶然，相對論之父愛因斯坦在其研究的領域中亦有同樣的看法，地心引力的發現者牛頓何嘗不是如此認為，當然細菌學之父巴斯德或遺傳學之父孟德爾都有類似的觀點，所以宇宙萬物的創造與運行極可能有一位造物主在安排。從生物學的觀點來看，神巧妙地設計了光合作用的機制使地球上的動物有源源不絕的氧氣可利用，地球與太陽的距離又是設計的恰到好處，使地球上的萬物皆能在最合適的溫度下生存，不至於太冷或太熱，水在生命的過程中扮演著極重要的角色，地球上大部分的物體都是熱漲冷縮但水卻是例外，從水的密度最大值出現在水溫4℃，低於攝氏4℃水反而膨脹，因此冰塊總是浮在水面上，若不是如此巧妙的設計，河、湖、海的結冰將從底部開始，所有水體的生物經過寒冬，已變成在冰塊中過冬又如何能生存呢？人類自認為萬物之靈，可是人類卻未曾從無機物中製造出可繁衍後代且無缺陷的生物，因此地球上的生命又是如何形成的呢？的確值得深思。