第一章 海洋生命之源：海洋植物
神奇的海洋世界中除了动物和各种微生物，还有一类不可忽视它们的存在，那就是海洋植物。 这里不仅有低等植物，同时也生活着各种高等植物。它们是海洋中的生产者，为海洋生物提供了大量的能量和物质；它们是海中动物和微生物的栖息之所，为其提供了美丽的乐园；它们是海洋中的一道独特的风景，组成一片神奇的海洋森林。我们在这一章中，就为大家一一介绍这些不同寻常的海洋植物。
第一节 从海洋生物说起
形形色色的海洋生物
海洋生物是指海洋里的各种生物，包括海洋动物、海洋植物、微生物及病毒等。有海洋科技工作者通过对我国海洋生物的调查研究，已在我国管辖海域记录到了5个生物界、44个生物门共计20 278种海洋生物。其中种类最多的是动物界，原核生物界最少。我国的海洋生物种类约占全世界海洋生物总种数的10%。
海洋生物分类方法多样。按照传统分类方式，大致可以分为三类。
1. 海洋动物
美丽的海葵
海洋动物是海洋中异养型生物 的总称，是重要的生命支持系统，海洋动物作为生物界重要的组成部分其门类繁多，各门类的形态结构和生理特点有很大差异。微小的有单细胞原生动物，大的有长超过30米、重可超过190吨的蓝鲸。从海上至海底，从岸边或潮间带至最深的海沟底，都有海洋动物。
传说中的美人鱼
你知道吗
海里的“美人鱼”
儒艮是一种海洋动物，俗称美人鱼，与亚洲象有共同的祖先，于2500多万年前进入海洋生活。分布于印度-西太平洋海域，目前世界上仅存5个种群，1000～2000头，在中国属于国家一级重点保护动物。有专家估计，儒艮可能在25年后灭绝。儒艮白天在水深30～40米的浅海区活动，有时晚间或黎明也到河口区来觅食，但不能在淡水中栖息生活。儒艮多在距海岸20米左右的海草丛中出没，以2～3头的家族群活动，定期浮出水面呼吸。儒艮每天要消耗45千克以上的海草，摄食动作酷似牛，一面咀嚼，一面不停地摆动着头部，所以又称为“海牛”。
珊瑚
2. 海洋植物
我们把海洋中利用叶绿素进行光合作用以生产有机物的生物叫做自养型生物。从低等的无真细胞核藻类到高等的种子植物，门类甚广，共13个门，1万多种。其中硅藻门最多，达6000种；原绿藻门最少，只有1种。海洋植物以藻类为主。
3. 海洋微生物
海洋微生物是指以海洋水体为正常栖居环境的一切微生物。它们是海洋生物中不可替代的一类。
美丽的海洋植物
海洋里到底有多少种生物
海洋里到底有多少种生物？大概没有人能说出具体数字。全世界的科学家们正在进行一项空前的合作计划，为所有的海洋生物进行鉴定和编写名录。目前已经登录的海洋鱼类大概有15 304种，最终预计海洋鱼类大约有2万种。而目前已知的海洋生物有21万种，预计实际的数量则在这个数字的10倍以上，即210万种。
这项计划叫做海洋生物普查，科学家们预计要花上10年时间，共有来自53个国家的300多位科学家参与到这个空前的合作计划中来，让全世界的海洋科学家在一起合作。从21世纪开始，平均每星期就有3个新的海洋物种被发现。根据这个研究计划，大约还有5000种海洋鱼类以及成千上万种其他各种各样的海洋生物还没被发现。
海洋微生物
这个普查计划希望能够评估各种海洋生物的多样性、地理分布和数量，并且解释上述情况如何随着时间而改变。这个计划有什么现实意义呢？海洋生物的普查可以找出目前已经濒危的生物以及重要的繁殖区域，可以帮助渔业管理机构发展出有效的连续经营策略。而随着成千上万的新种海洋生物被发现，科学家将开发出新的海洋药物和工业化合物。
海洋生物普查科学委员会主席、美国路特葛斯大学的弗雷德里克·格拉塞尔说：“这是21世纪第一场伟大的发现之旅的开始。更重要的是，这是全球性的努力，去测量海洋的各种生物，也让我们知道我们应该做些什么去防止海洋生物继续消失。”海洋至今仍然是未被探勘的领域，我们对于海洋里的生物所知非常有限。海洋生物普查首席科学家说：“海洋生物的多样性不只是海洋状况的重要指针，同时也是保护海洋环境的关键。”
海洋生物都生活在哪儿
海底美丽的鱼
海洋浩瀚无垠，海洋生物可以在广阔的大海中尽情遨游。但是，海洋中却并非处处都有海洋生物，生物分布还要受许多环境因素制约。
浮游生物是海洋中个体数量最多的生物。其中，浮游植物必须生活在有光照的水域中，因为它们必须依靠光合作用来制造营养，维持生命，因而浮游植物白天一般多生活在洋面区上层的光亮带，即100米以内的浅水层中，夜间可下沉至200米以内的稍深水层中。浮游动物大多以浮游植物为食，由于其摄食活动大多是在夜间进行，因而夜间它们大多活动在200米以内、有浮游植物分布的水层中，白天则下沉至200米以下的弱光区生活。
鱼类大多以浮游动物或者小型鱼虾等为食物，因而其分布水域大多在距海岸几百千米、水深200米以内的大陆架及其附近。大陆架水域分布的鱼类数量大约可占鱼类总数的2/3以上，只有一部分大洋性洄游鱼类，如金枪鱼、旗鱼、鲣鱼等，可分布至广阔的大洋水域。还有部分鱼类几乎长年都生活在海底，成为底栖性鱼类，如比目鱼。此外，还有少数鱼平时都生活在海洋中，但繁殖季节则需要溯游至江河内产卵繁殖，如鲑鳟鱼类。在更深的海底水域，虽然也曾发现过鱼类，例如，深海潜艇曾在数千米的深海海底发现过形状怪异的鱼，1978年在南极罗斯冰架下597米的冷水团中发现过鱼，但大洋深处究竟有多少鱼类，至今仍然还是个未知数。
海洋生物的分布大多在200米水深以内
海螺
贝类中绝大多数都生活在海底，这也是由于其生活习性所决定的。贝类需要滤食浮游性微藻类或者捕食其他贝类生活，其生存水域中必须有足够的食物，因而它们大多也只能分布在水深100～200米以内的海域。虾蟹类大致上也是如此。至于深海中有多少生物，至今仍不是十分清楚。因为直至目前为止，全球海洋中大约只有5%左右的水体被人类基本上探明，而占全球海洋80%以上的深海区，除了少数探险家偶尔光顾之外，基本上还属于未知的空白区，人类对深海的了解仅知之皮毛。
海贝一般生活在海底
深海中一片漆黑，水温一般只有2℃左右，而压力却高达30～110兆帕，是正常大气压(0.1兆帕)的几百倍乃至上千倍，深海下层的海水中含氧量仅为表层海水的1/10左右，如此恶劣的环境条件普通海洋生物是根本无法存活的。据计算，海水深度每增加10米，产生的压力就相当于一个大气压(0.1兆帕)。在水深超过30米的海底，未经特殊训练的潜水员就很难承受海水的巨大压力；在水深1000米的深处，海水的压力可达100个大气压，如此大的压力足以使木材的体积被压缩至一半，变得像金属一样不能漂浮而只能下沉；在水深1万米以下的深海中，压力超过1000个大气压，曾在该深度考察过的用特殊钢制造的直径218厘米、壁厚8.7厘米的深潜器，大小被压缩了2毫米，同时深潜器的外部涂层也在巨大的压力下全部被剥落。
形状奇异的深海鱼
根据深海探险家描述，为适应深海中这种特殊环境，深海生物的体色多呈红色、黑色或者无色，有些种类还能发出磷光；深海鱼的眼 很小或者全盲，嘴大，颚宽阔，胃容量很大，以便能获取并容纳更多的食物；由于深海中食物稀少，深海生物的体型一般都不太大，新陈代谢迟缓，生长也极其缓慢；可能因深海中生物密度较小、同类难求的缘故，许多深海生物的配偶常常是终身的，有的种类雄性个体还以寄生的方式终生依附于雌性个体身上，成为永不分离的终身伴侣。
深海动物
深海生物由于长期生活在低温、高压、少氧的环境中，采集上来后会很快死亡并腐败解体，因而能保留下来的标本就极为罕见。1996年，一艘科学考察潜艇在马里亚纳海沟查林杰海渊中第一次于1.1万多米深的海底收集到微生物样品，该样品经在实验室培养后，鉴别出多种原始细菌类和真菌类，其中还包括一些抗寒菌类及其孢子。这些菌类能承受比海面高1000多倍的压力和2℃左右的低温，并且在这种苛刻的环境条件下仍能正常地生活与繁衍。
错综复杂的海洋食物链
地球上的每个物种都是生态系统中的重要一员，在生态系统中，通过生物之间的吃与被吃，能量就从一个有机体传递到另一个有机体所形成的通道，我们称之为食物链，如陆地的牛、羊、兔子吃青草，老虎等猛兽又吃牛、羊和兔子。在海洋里，有句俗话说得好：“大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米、虾米吃稀泥”，这种关系使有机物质和能量从一种海洋生物传递到另一种海洋生物身上去，它们像一条链索把海洋中各种各样的生物紧密地联系在一起。物种之间相互依存、相互牵制，一旦食物链中的某一个环节出现问题，整个生态系统的平衡都将受到很大影响。
波光粼粼的海面
在多数的陆地食物链中，比如森林中或草原上，一般是植物摄取太阳的能量制造有机质，草食性动物以植物为食，肉食性动物以草食性动物为食。但是，在海洋里的食物链却有所不同，海洋里的食物链根据不同的生境条件以及营养源性 质可分为两种食物链：
大乌贼是食物链顶端的存在
1.牧食食物链
凶猛的鲨鱼
这种食物链是与陆地食物链相似的以活植物体为营养起点的食物链，我们称之为牧食食物链。在牧食食物链中最低等的生物是浮游在海水表面的个体很小的单细胞藻类、细菌和微生物等，它们的个体很小，在水中，其中绝大多数我们肉眼看不见，但它们是许多海洋生物赖以生存的初始食粮。数量相当可观，每年为海洋生态系统提供1000多亿 吨有机碳，我们称为初级生物生产量。由于这些单细胞藻类是依靠太阳光进行光合作用的，所以海洋初级生产量是太阳光照强度变化的函数。光照强的热带和温带海域，初级生物生产量便高；在两极海域，由于太阳光照强度弱，所以初级生物生产量便也低些。除光照因素外，氮和磷的含量也是影响海洋初级生产的一个重要因素，因为氮和磷等是初级生物——植物的营养盐，往往是营养盐越丰富的海域，其初级生物的种群数量就越多。海洋中浮游植物和底栖植物是最主要的初级生产者，它们为草食性的鱼类、虾类、蛤类和一些甲壳类等海洋动物提供丰富的食物。这些草食性的海洋动物又为肉食性的海洋动物提供食物，如海蟹、海星、对虾等。这些生物又为大型鱼类和大型无脊椎动物提供食物。这些大型鱼类和大型无脊椎动物又为凶猛的鱼类和海洋哺乳动物，如鲸类、鲨鱼等提供食物。这些自身不再被其他生物所摄食的生物为终极生产力。终极生产力者处于食物链的末端，介于海洋初级生产力与终极生产力之间的各层次的生物为次级生产力。
你知道吗
凶猛的鲨鱼
鲨鱼是一群板鳃类鱼的通称，这是一类古老的鱼种，在侏罗纪时已经形成现代类型的鲨鱼，它处于海洋食物链的最高级。鲨鱼身体无鳞，鳃裂有5至7个，分布在世界各地温带和热带的海洋，一般鲨鱼在20℃以下的水温中就不太有活力，鲨鱼都是通过过体内受精繁殖，有胎生、卵胎生或卵生。
珊瑚虫既是以细小浮游生物为食的
由于生物所处的海洋环境不同，牧食食物链又可分为三种基本类型：大洋食物链、沿岸(大陆架)食物链和上升流区食物链。其中大洋食物链是从个体大小为2～20微米的微型浮游植物开始的，即微型浮游植物(如鞭毛藻)被小型浮游动物(如原生动物)所捕食，小型浮游动物(如桡足类)为大型浮游动物(糠虾)提供食物，大型浮游动物再为巨型浮游动物(磷虾)提供食物，巨型浮游动物被食浮游动物的鱼类所吃，鱼类又被食鱼类的鱼类(如金枪鱼)所吃，形成了一条很长的食物链。大洋食物链的特点是长，一般有6个营养级，但终极生产量不高。沿岸(大陆架)食物链多以个体大小为20～200微米的小型浮游植物(如硅藻等)为营养起点，经过大型浮游动物或底栖植食者，在到食浮游动物或底栖肉食者，而到终极的食鱼的鱼类，一般有4个营养级，这种食物链的终极生产量比较高。而上升流区食物链往往食物链级很短，平均只有3个营养级，但终极生产量却很高。这是为什么呢？这是因为初级生产贮存的能量沿着食物链营养级传递时，每经过一个营养级就有大量的能量以废能的形式消耗掉，生态转化效率大约只有10%～20%，也就是说，每100千克的浮游植物被摄食后转化为浮游动物只能有10～20千克，其他90～80千克都在转化过程中被消耗掉了，浮游动物以及一些小鱼小虾也与浮游植物一样。因此食物链越长，能量在传递过程中损失就越多，终极生产量就越少。也正因为能量在流动过程中损失非常快，所以尽管海洋里的初级生产每年要生产1000多亿有机碳，要比陆地每年生产的160多亿有机碳高出许多，但是，我们感觉来自海洋的食物还是很少，目前。我们人类从海洋里获取的食物还不足1%，而99%来自陆地，可是尽管利用这么少，海洋渔业资源也很快衰退枯竭了。
磷虾
2.碎屑食物链
与陆地不同的是，在海洋的河口湾一带海域里，还存在一条以碎屑或死的有机体为营养起点，从残骸分解者即真菌、细菌和某些土壤动物开始的碎屑食物链。在这个以生物残骸为基础的食物链中，几乎没有草食动物以植物为食。当植物死亡，它们的叶、茎和其他部分沉入水底，变成异养细菌和真菌的大本营。这些生物以植物的枯枝败叶为食，并将它们转化成自身的能量。不仅如此，这些生物还将植物体内的化合物分解成简单物质，并将它们释放到生态环境中。当小动物和其他种类的微生物以这些植物碎屑为食时，碎屑上的生物也被一并吞食进去。就这样，植物的能量从分解者开始转移到了动物那里。
深海中的海洋生物链起点并非可光合作用的微生物
在陆地上，碎屑食物链的作用很不明显，但是，在海洋生态系统中，碎屑食物链的作用却相当大，为什么呢？这是因为原生动物、真菌、细菌等在陆地上几乎可说是无法利用，无法进入食物链中进行物质循环的，而在海洋中却能成为很多小型动物的饵料。
不过，在过去的很长一段时间里，碎屑食物链的作用也是不太被重视的，因为起先大家都认为碎屑的营养价值并不高，同时推测也不太容易被同化，但是，后来经过很多研究发现，很多碎屑是由无生命的有机颗粒物和有生命的生物组成的复合体，在其身上不仅活动有大量的微生物，同时还生长着丰富的微小动植物，这些东西的营养价值也很高，碎屑里的蛋白质、氨基酸、脂类和碳水化合物都很丰富。譬如说，1970年，研究人员对泰莱草的碎屑进行研究得知：1克(干重)碎屑中有30亿个细菌，2000万个底栖硅藻，5000万个鞭毛虫，5万个纤毛虫和变形虫。而从营养角度看，有机物含量占5%～15%，其中蛋白质和脂类物质占3%～5%，微生物生物量达0.2%～2%。
河口的碎屑食物网庞大
海洋微生物
另外，碎屑食物链在海洋生态系统中很重要，这是因为海洋里的碎屑数量可能要比陆地上大的缘故。特别是河口、港湾中的数量是非常可观的，有人估计，在河口、港湾一带，大约有50%的总初级生产是通过碎屑形式结合到食物链里去的，所以其作用并不亚于牧食食物链。譬如说，在我们中纬度海区，在夏季初级生产衰退时，异养生物的营养，一部分就是依靠春季水华期形成的碎屑来维持的。
其实，食物链还不能真正反映海洋里真实的营养结构，因为海洋食物关系是非常复杂的，生态系统中的一个动物种群通常不是固定消费其低一个营养级的物种种群。如被确定为第五营养级的物种只是部分或主要依靠第四营养级的动物生存，也同时摄食第三、第二营养级的动物，而且其幼体和成体的食物也往往处于不同的营养级。因此，实际上海洋里有机物质传递的路径，从低级到高级，从被食生物转化到摄食生物的食物关系是由食物链与食物链交织在一起，犹如网状结构的复杂关系，我们称它为食物网。
1.科学研究
比如仿生学，早在远古时代，人们就已开始模仿生物了。舟船、舵和桨，就是古人依照鱼的形状以及鱼尾和鱼鳍发明出来的。依据海豚的体形、皮肤结构等特点，设计出的潜艇、鱼雷和小型船只的水下部分，可减少阻力20%～50%。
海洋生物的巨大价值
海洋生物与人类的关系密切，对人类的生产和生活具有巨大的价值，主要体现在以下三个方面：
2.食用价值
海豚
“海洋生物多样，注定成为人们猎食的场所。自古以来，人们就喜食海产品，而到今天，海洋食品在我们的活中越来越多，鱼、虾、蟹、贝、藻类(海带、紫菜)这些海洋食品在我们的餐桌上随处可见。而近 些年来，随着人们对保健食品的喜爱，海洋食品就又以其独特的生物活性成分越来越受到关注。而且由于海洋食品加工方式的不断进步，海洋食品进入我们饮食的方式也就更加多样，我们在无形中接触到了海洋产品，而自己却不知道。相信海洋食品的明天将更加灿烂。
海洋食物在餐桌是很受欢迎
3.药用材料
海洋生物是生物活性物质的宝库。20世纪60年代以来，已从海洋生物中分离得到6000余种结构明确的化合物，且其中有近3000种具有一定的生理活性。这些具有活性的独特化合物的结构，给药物学家提供了难得的药物设计分子模型，启迪着他们的药物设计思维。
当然海洋生物的价值远不止这些，尚有可作为能源物质、新材料和作为农作物所用的化肥或用以观赏等许多功能，我们在这里不再一一表述，而且随着科学技术的进步，许多尚未发现的功能或许也将造福于人类。
海蜇的药用价值并未完全开发
第二节 千奇百怪的海洋植物
什么是海洋植物
1.海洋植物
海洋植物是指海洋中利用叶绿素进行光合作用以生产有机物的自养型生物，包括低等的细胞核藻类和高等的种子植物，据统计有1万多种。
形似植物不是植物——珊瑚
海藻是海洋植物的主体，是人类的一大自然财富，目前可用作食品的海洋藻类有100多种。科学家 们根据海藻的生活习性，把海藻分为浮游藻和底栖藻两大类型。
海藻
蓝藻、硅藻、甲藻、金藻和部分单细胞的绿藻，很多是海洋动物如甲壳类、贝类、海参、梭鱼、锱鱼和鲸类的饵料，对海洋动物的增养殖具有重要的作用。中国沿海常见的蓝藻约200多种，藻体具有胶质，蓝绿色或墨绿色，比较黏滑。红藻约500余种，多数呈红色，暗红色或紫红色，经济价值比较大，资源比较丰富，中国沿海比较常见的约250余种。有些种类已经进行人工养殖，如：红毛菜、紫菜、麒麟菜等，都是人们喜爱的食品；石花菜、琼枝、江篱、角叉菜、凝花菜等是琼胶和卡拉胶等医学和食品工业的原料；表面具有碳酸钙包被、外型像珊瑚似的石枝藻、鹧鸪菜和海人草等都是医药工业的主要原料。褐藻约300余种，中国沿海比较常见、经济价值比较大、资源比较丰富，约有150余种。目前已进行人工养殖的海带、裙带菜、羊栖莱，既是褐藻胶、甘露醇、碘和氯化钙的主要工业原料，又是人民喜爱的食品。这类褐藻主要生长在黄海、渤海和东海沿岸。马尾藻是资源丰富、种类最多、经济价值很大的一类褐藻，主要产于中国南海。
绿色的海藻
你知道吗
浮游藻是天然牧草吗
浮游藻大多数是一些单细胞藻类，它们的个体都很小，身体直径一般只有千分之几毫米，体形各异，人们只有在显微镜下才能观察到它们。海洋中的浮游植物除了硅藻之外，还有蓝藻、甲藻、绿藻、金藻等等。它们分布得十分广泛，包括南北极在内的所有海域中都有它们的踪迹。正因为它们的存在，才给海洋动物提供了丰富的食品，使得鱼虾肥壮，浩瀚的海洋也变得繁荣昌盛起来。据科学家测算，100千克藻类进入食物链后，大约能产出1千克的海鲜肉。这些浮游植物的总重量，要比海洋鱼类的总重量多万倍以上，它们主要是靠阳光和海水里的营养盐类生长的。
海洋种子植物种类比较少，主要生长在低潮带石沼中或潮下带岩石上，常见的有大叶藻，红须根虾形藻和盐沼菜，都是重要的经济种类，主要用于造纸和建材工业。
2.海洋植物与陆生植物的区别
我们对海洋植物与陆生植物的第一感觉是它们之间有很大的差异，殊不知这两类生物群体也有许多共同点。它们都吸收并利用太阳能，然后将一些简单的物质材料合成自己的食物。这些材料包括二氧化碳、水和矿物质。陆生植物和海洋植物的区别就在于它们对周围环境独特的适应性。
海洋中的植物
陆生植物从空气和土壤中获得营养。根的使命是从土壤中吸收水和矿物质，同时将植株固定在地面上。它们所需要的物质通过一种称为维管组织的管道结构运输到叶片细胞中。叶片从大气中吸收光合作用所需的二氧化碳。另外一种维管组织又将叶片中的光合作用产物运送到植株的其他部位。陆生植物为自己配备了木质茎和枝条，可以帮 助它们保持直立状态，使植株能获得充足的光能。
陆生植物的根茎对海洋植物是不需要的
海洋植物通常包括海藻和海草，只能从海水中获得营养物、水和溶解态气体。由于整个水生植株都被包围在水中，那些溶解质可以轻易地扩散到每个细胞中去。所以，海洋植物不需要用维管组织来协助光合作用或者为各细胞运输养分。除此以外，海洋植物也没必要消耗能量来支持其结构，因为它们可以靠水的浮力来支持植株体。海水总是运动着的，因此海洋植物的躯体都很柔软，可以“随波逐流”。有些海洋植物会分泌黏液保持它们表面的光滑，更能减少它们在水中运动的阻力。黏液还可以保护自身，避免被其他海洋动物吃掉。
海草
陆生植物的结构可以用根、茎、叶等术语来描述。海洋植物则由与之完全不同的部分构成，海洋植物——海藻中看上去的部分被称为叶状体。有些种类还具有充满气体的小囊或叫气泡的结构，来帮助植物体漂浮起来，以捕捉到阳光，气囊中的气体通常是氮气、氩气和氧气。海藻的茎状结构叫柄。最下面的根状块状体被称为固着器，它像锚一样把植株牢牢固定住，但它并不像一般的根那样吸收营养物质。叶状体、柄和固着器共同构成了海藻的躯体，或称为植株体。植株体通常有很多种形状，有高而多枝的也有矮而平滑无分枝的。
管状的海洋植物
海洋植物的组成
海洋植物的组成中藻类是主要成分，具有根、茎、叶高度分化的高等植物是不可能像在陆地上那样遍布在海洋中生活，因为受到诸如海洋的深度，流、浪、潮的冲击，海水盐度等环境条件的限制，真正能在大海中生活的高等植物的物种数量屈指可数，并且被局限在河口、海湾、潮间带、浅海或滨海湿地等有限的海域内。如分布相对较广的大米草，大叶草和只能在暖温带、热带海域潮间带、浅海、河口生长的红树，木榄，秋茄以及伴随红树林生长的喜盐草等。
藻类
海藻与鱼
“藻类”是一群最简单、最古老的低等植物，但包含的物种繁多，分布的地域极广，从热带到两极，凡潮湿的地区，都可找到它们的足迹。生活在海洋中的藻类，正因为藻体结构简单，即便是长度可达60米左右的巨藻，藻体仍然是柔软的，可以抵御海流、浪、潮的冲击，随水流而摆动；藻体表层细胞都具有光合色素，都有光合作用产生有机物的能力；表层细胞都有从水体中吸取生原物质的能力，并能从自然海水中得到满足；海藻的生命周期短，但能以简单的繁殖方式生产出大量“孢子”来繁衍后代，以保持种群的沿袭；不同门的海藻具有不同的色素组成，生存在不同光强、光质的水层中。海藻以其简单的个体结构，繁衍后代的方式、能力及其对海洋环境特有的适应，成为海洋植物的主要类群。
海藻干货
根据生活习性，海藻可分为两大类：附着、定生生活的物种只能分布在潮间带、浅海内。这类海藻包含有微小的单细胞藻体和大型的多细胞体。大型藻体中褐藻门的巨藻被认为是海藻中个体最大的物种；在海水中营漂浮生活的海藻物种(马尾藻海中马尾藻除外)的个体都是非常微小的，它们的个体大小是以微米来计量的。因此，只有在显微镜下，乃至电子显微镜下才能看清它们的面目。这类海藻虽然能在海水中营漂浮生活，但也只能分布在水深200米以内的水层中。因为所有的海藻物种必须获得日光才能进行光合作用，在黑暗的环境中它们是无法生活的。附着、定生生活的海藻的初级生产力对食物链的贡献、在海洋生态系统中所发挥的作用等都远不如营漂浮生活的海藻，后者虽然个体微小、生长周期短，但繁殖快、数量大，是生活在辽阔的大洋水体内次级生产者(浮游动物、鱼和虾的幼期和其他动物的幼虫等)的直接饵料，成为海洋生态动力学的主要能源。
你知道吗
藻类世界有多精彩
海藻类是海洋中的低等海洋植物，有的在世界各大洋中随波逐流，有的固着生长，有的形如马尾，有的飘如彩带。微藻只有用显微镜才能看到；大型藻类可长达近百米，重几百千克。它们中有长期在海水中飘浮、四海为家的单细胞藻类——“浮游藻”；也有用假根附着在海底岩石上、伸展着细长而柔软身躯的多细胞藻类——“底栖藻”；还有那些洋洋大观的巨藻、海草等，构成了一个五彩缤纷的海洋植物园。
海洋植物的繁殖
自然界的生物都有一个传宗接代的问题，但传宗接代的方式是各不相同的。海洋植物的生殖方式大体上可分为营养繁殖，无性繁殖和有性繁殖三种。
1.营养繁殖
当单细胞的海洋植物长到一定大小时，就会进行细胞分裂，由一个细胞分成两个。这两个细胞逐渐长大，成为新的藻体，这种生殖方式我们称它为营养繁殖。有的多细胞藻类也能进行营养繁殖，一般是藻体生长到一定时期可以断裂成若干部分，每个部分各自可以生长成新的藻体。例如，当石莼生长在河口的水中时，从原藻体上断裂下来的碎片，可以继续生长成新的藻体。还有的如紫菜和石莼，当把它们的藻体磨碎后，将分离出来的营养细胞进行培养时，也能长出小的藻体。这些也称为营养繁殖。
石莼
2.无性繁殖
海藻在进化过程中，繁殖新个体的能力渐渐地集中在体的某一部分，于是就形成了无性繁殖器官——孢子囊，在孢子囊中产生了许多孢子。孢子是一种无性的生殖细胞，它成熟后，从孢子囊中放散出来，不必经过受精作用，在水中就能够直接发育成新的藻体。这种生殖方式叫无性生殖，也叫孢子生殖。
纤细的海藻
海藻的孢子分为两种，有的孢子生有两根或四根鞭毛，有时可生许多纤毛，这些孢子都能够在水中游动，所以叫游孢子。在水中不能游动的称为不动孢子。游孢子和不动孢子都能直接萌发成新的藻体。
3.有性繁殖
植物界最先出现的细胞分裂是一种无性的繁殖形式，后来在进化过程中，又出现了有性繁殖。有性繁殖对植物进化起了重大作用。
已经成型的海藻
有性繁殖是植物有机体在繁殖过程中，有性行为发生。所谓性行为，就是指两个细胞(配子)结合起来，变成一个新的细胞(合子)，然后由合子再发育成为新的个体。
海洋植物的有性繁殖可分为同配、似配和卵配三种。“配”指的是配子，配子是一种有性生殖细胞。配子有雄、雌之分，它们的形状与游孢子相似。由大小、形状相同的配子相结合的称为同配。由两个大小不等，形状相同、能活动的配子相结合的称为似配。两性的配子有明显的区别。雄配子的体形较小，生有鞭毛，能够在水中游动，通称为精子。雌配子的体形较大，体内贮藏有丰富的营养物质，通称为卵子。精子与卵子相结合而成为受精卵，受精卵萌发为新的植物体，这种方式通称为卵配。
有的藻体同时具有有性繁殖和无性繁殖的方式，这两种方式常常是相互交替的。孢子体(无性)和配子体(有性)交替形成的现象在海藻中是普遍存在的，这种现象叫世代交替。海藻有性生殖的出现，使海藻的生活史更加复杂起来，丰富了新生植物对环境的适应性，并为新生植物的生存创造了有利条件。
爬上海岸的浒苔
海藻的繁殖因种类不同而各有特点，现分别将绿藻中的浒苔、褐藻中的海带、红藻中的紫菜的繁殖过程介绍如下：
浒苔在繁殖过程中，无性繁殖和有性繁殖都有。浒苔的无性繁殖是：藻体(孢子体)成熟后，其中的一部分形成孢子囊，孢子囊中的细胞进行分裂，形成游孢子。游孢子似梨形，顶生四根鞭毛。游孢子成熟后，藻体表面上形成小突起，然后孢子放出。游孢子游动几个小时后，遇到岩石、砂砾等就附着在上面，先失去鞭毛，再形成球形，分泌出细胞壁，几天后萌发成新的藻体即配子体，配子体逐渐长大，外形与孢子体相同，到成熟时，由藻体边缘细胞先分裂产生配子囊，由配子囊中产生雌雄配子。配子呈卵形，顶端有两根鞭毛，成熟后，配子从配子囊膜孔中逸出，雌雄配子相互结合，鞭毛就消失，成为球形，然后萌发成膜状的幼体，幼体再逐渐生长，就成为单层细胞的管状体，即成体浒苔。
浒苔爆发生长
浒苔生活史中有孢子体世代与配子体世代。孢子体与配子体在外形上不易区别，所以称为等世代交替。
海带在繁殖过程中，无性繁殖和有性繁殖都有。我们见到的海带是海带的孢子体，在海带孢子体生长成熟后，叶片表面产生大块突起，通常叫孢子囊群，它是由无数个孢子囊生在一起而得名的。孢子囊，也叫子囊斑。在自然条件下，孢子囊群一般在秋季出现，当水温降至21～22℃左右时，孢子囊群就开始发生。此外，春季也能形成孢子囊群。一般在4、5月内发生。用夏苗筏培养的海带6月份也能在全叶片上产生孢子囊群。各个地区海带孢子囊群出现的日期不同，说明孢子囊群的形成和温度、光线等环境条件有关。一般认为15～20℃时是形成孢子囊群的适宜温度。
美味的海带菜
你知道吗
麒麟菜是怎样繁衍的
麒麟菜是多年生的一种海藻，具有孢子体、配子体及果孢子体3个世代进行循环生长的过程。它的孢子体及配子体在外形上没有多少区别，雄配子体在外表上和孢子体也没有区别，成熟时在小枝的顶端形成精子囊群，雌配子体成熟时藻体的枝端皮层细胞发生变化，由皮层细胞内侧生出果胞和辅助细胞。雄配子体成熟后，漂流到雌配子体的果胞内和卵核结合，经一系列的变化，形成果孢子体，突出在雌配子体表面，形成囊果。囊果上有一小孔，称为囊果孔。成熟的果孢子便由囊果孔发散出来，萌发成新的藻体——孢子体。麒麟菜就是这样世世代代在海洋中繁衍生息，繁荣昌盛，使得浩瀚的海洋更加生机盎然。
海带是最常见的海藻食品
孢子囊最初出现在叶片背光面，后来成片状突出于叶的表面。孢子囊是由部分表皮细胞发育而成的，一个孢子囊由一个表皮细胞发育而成。孢子囊与孢子囊之间有隔丝，孢子囊与隔丝都直立在表皮细胞上，每个细胞都含有色素粒，所以孢子尚未脱离母体时，孢子囊呈褐色。隔丝呈棒状，比孢子囊长。隔丝顶端细胞膜特别厚，称为粘质帽，每个孢子囊里有32～64个游孢子(离开孢子囊能在水中游动)。游孢子为单个细胞，梨形，肉眼看不到。游孢子离开孢子囊后靠两根不等长的鞭毛游动于海中，游动一段时间(一般在2小时左右，温度低时游泳时间延长)后，便附着在物体上，不久失去鞭毛，变成圆球状，以后渐渐发育成雌雄配子体。雄配子体一般由数个细胞组成。通常一个雌配子体只产生一个卵囊，卵囊内产生一个卵，卵成熟后，附着于空卵囊的顶端。成熟的雄配子体一般呈放射形的数个分枝。每个分枝由一个到数个细胞组成，尖端变成精子囊，由精子囊产生一个几乎无色的精子。精卵结合而成为合子。合子经过细胞分裂而成小海带。小海带从秋后在海里长到第二年的6～7月份，长成大海带。当海带长大成熟后，又再放散出孢子产生后代。老一代海带叶片放散孢子后就开始腐烂，只留下叶柄上部的生长部。生长部是进行细胞分裂的部分。它在适宜的条件下，还能继续生长，到第二年夏天又产生孢子，以后就腐烂死亡。
麻辣海带美食
近年来，山东海洋学院已成功 地培育出海带单倍体，就是说，不需要雌雄配子体结合，只单独培养雌配子体或雄配子体就可以长成大海带。海带单培体培育的成功，对海藻遗传育种提供了新的途径。具有重大的意义。
紫菜的繁殖方法是：每年的2、3月后，藻体边缘的营养细胞便变成雌雄不同的生殖细胞(有的雌雄同体，有的雌雄异体)，雌细胞区域呈赭色，雄细胞区域呈白色。雌细胞也叫果孢，果孢成熟后，与叶面成直角，果孢两端突起，叫原始受精丝。雄细胞内的精子脱离母体后，成圆球状，无色素，无鞭毛，不能运动，只能靠水的运动而将精子带到雌性细胞上，通过受精丝而受精。雌性细胞受精后，经过细胞分裂而产生果孢子。果孢子呈球形，在水中脱落后，随水漂流，若遇到牡蛎壳及其他含有石灰质的附着物时即附着在上面，并钻到贝壳里生长，逐渐蔓延到贝壳的全部。在显微镜下观察时，它们不呈叶状，而是呈细的丝状分枝，称为丝状体或壳斑藻。壳斑藻经过夏天的高温，到秋季海水温度下降到20℃以下时，壳斑藻又可产生一种孢子，叫壳孢子，壳孢子呈圆球状，成熟后，从贝壳中放出来，附着在一定的物体上生长成紫菜。紫菜在一定的条件下，还可以产生单孢子，同时又在不断地死亡。紫菜的种类很多，因环境不同，繁殖期和生长期也各有不同。
紫菜包饭
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