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南极生物为什么不怕冷? 生存于南极洲种类不多的生物,有着奇特的环境适应能力。主要表现在耐黑暗、抗低温、耐高盐、抗干燥等方面。在漫长的极夜里,南极洲的生物主要通过变换自身的颜色、改变代谢方式、休眠等办法求得生存。在维多利亚地的一个淡水湖里,有一种“湖藻”能忍受4个月的极夜,在极夜来临前,它能充分利用白昼的阳光,高效率地进行光合作用,合成大量的有机物,这些有机物除供它生长发育外,还将剩余部分排到体外,贮存在它生活的水环境中。在极夜期间,它就停止光合作用,并吸收它释放出来的有机物,维持最低限度的代谢,就能发育生长。有一种名叫轮虫的生物,它可以不吃不喝地休眠4个月,度过漫长的极夜。还有一种名叫“冰雪藻”的生物,有阳光时,它便成绿色,黑暗时便成蓝绿色,依靠这变换,吸收不同波长的光进行光合作用而生存下去。 南大洋鱼类的抗低温本领,早为人们所熟知,南极鳕鱼抗冻蛋白的发现,揭开了南大洋鱼类抗低温的秘密。因为,抗冻蛋白能降低鱼类血液的冰点,使它们在低温下不冻结,现在人们正依照鳕鱼抗冻蛋白的结构,人工合成抗冻剂,用于医学和日常生活。某些南极鸟类,还具有同一躯体两种体温的特性,有人测得南极海鸥双爪的温度只有0℃,而身体其他部位的温度却为32℃。这样,当它站在冰上栖息时,就缩小爪与冰之间的温差,以减少体温的散失。独特的南极环境,孕育着奇特的生物,造就了生物的多种适应性,为科学家研究生物的进化和适应能力,开辟了广阔的天地。 从表面看,南极大陆周围的海冰非常洁白干净,一尘不染,如果你看到在海冰上钻取的冰芯或是看到破冰船翻起的海冰,就会发现海冰中间是黄褐色的,原来,南极大陆周围的海冰中间,生活着大量的藻类,即便是在南极寒冷的冬季也进行着光合作用。但你知道吗?在在终年严寒的大陆深处,甚至在几千米厚的冰雪之下,仍然存在着坚强的生命!最近,俄罗斯南极考察站的科学家从南极冰下3500多米处钻取到了一些生物。科学家利用一种专用微生物钻探装置取得了南极超深度冰层样品。冰层样品在严格消毒和密封的容器中融化,研究人员在融化的冰水中发现了具有生命形式的细菌、硅藻、酵母、菌类。令科学家惊奇的是,这些富有生命力的有机体竟能在3500多米深的冰层里生存。对于这些生命物质的研究将有助于人们了解南极冰层深处的生态环境,从而进一步发现南极冰下不为人所知的一面,为进一步揭开南极奥秘提供了重要帮助。 遍地鲜花的草地是人们经常会看到的赏心悦目的景象,南极洲不但没有这样的美景,就连开花植物也是不多见的。开花植物是南极洲的稀有植物,仅分布在南极半岛北端和南极大陆周围的海洋性岛屿上。地球上开花植物的南界约在南纬64度,南极半岛的北端和某些岛屿刚刚越过了“开花植物线”。南极现有的3种开花植物都是草本,一种是垫状草,另两种是发草属植物,其形态近似于禾本科植物,叶狭长,脉平行,有节,小穗状花序。它们对南极环境有一定的适应能力,生命周期和花期长,属多年生,有人企图将它们从南极半岛移植到英国的哈利站,但没有成功。 世界上约有20种企鹅,全部分布在南半球,以南极大陆为中心,北至非洲南端、南美洲和大洋洲,主要分布在大陆沿岸和某些岛屿上。南极企鹅有7种,约有1.2亿只,它们是:帝企鹅、阿德利企鹅、金图企鹅(又名巴布亚企鹅)、帽带企鹅(又名南极企鹅)、王企鹅(又名国王企鹅)、喜石企鹅和浮华企鹅。这7种企鹅都在南极辐合带以南繁殖后代,其中前4种在南极大陆上繁殖,后3种在亚南极的岛屿上繁殖。 南极有多少只企鹅? 南极企鹅的种类并不多,但数量相当可观。据鸟类学家长期观察和估算,南极地区现有企鹅近1.2亿只,占世界企鹅总数的87%,占南极海鸟总数的90%。数量最多的是阿德雷企鹅,约有5000万只,其次是帽带企鹅,约300万只,数量最少的是帝企鹅,约57万只。 南极企鹅有什么生活习性? 企鹅是海洋鸟类,虽然它们有时也在陆地、冰原和海冰上栖息。在企鹅的一生中,生活在海里和陆上的时间约各占一半。 企鹅不会飞,善游泳,以海洋浮游动物,主要是南极磷虾为食,有时也捕食一些端足类、乌贼和小鱼。企鹅的胃口不错,每只企鹅每天平均能吃0.75千克食物,主要是南极磷虾。因此,企鹅作为捕食者在南大洋食物链、中起着重要作用。企鹅在南极捕食的磷虾约3300万吨,占南极鸟类总消耗量的90%,相当于鲸捕食磷虾的一半。 企鹅的栖息地因种类和分布区域的不同而异,帝企鹅喜欢在冰架和海冰上栖息;阿德雷和金图企鹅既可以在海冰上,又可以在无冰区的露岩上生活;在亚南极的企鹅,大都喜欢在无冰区的岩石上栖息,并常用石块筑巢。 企鹅喜欢群栖,一群有几百只,几千只,上万只,最多者甚至达10~20多万只。在南极大陆的冰架上,或在南大洋的冰山和浮冰上,人们可以看到成群结队的企鹅聚集的盛况。有时,它们排着整齐的队伍,面朝一个方向,好像一支训练有素的仪仗队,在等待和欢迎远方来客;有时它们排成距离、间隔相等的方队,如同团体操表演的运动员,阵势十分整齐壮观。
为什么帽带企鹅又被称为警官企鹅? 帽带企鹅身高43~53厘米,体重4公斤,最明显的特征是其生殖季节在冬季,雌企鹅每次产2枚蛋,孵蛋由雌、雄企鹅双方轮流承担,先雌后雄,雌企鹅先孵10天,以后每隔二、三天,雄、雌企鹅轮流换班,雏企鹅2个月后即可下水游泳。 喜石企鹅真的喜欢石头吗? 喜石企鹅是冠企鹅中的一种,身高44~49厘米,体重约2.5公斤,是南极企鹅中最小的一种。它喜欢栖息于石块、卵石密布的山坡和高地和海滩,衔石、啄石、玩石似乎是它的本能和习惯,用石头筑巢更是它的拿手好戏。有趣的是就连它求爱时也是向对方赠送一块漂亮的小石子,用作定情的礼物。 企鹅为什么不怕冷? 企鹅能在南极落户,并在那里生儿育女,一代一代传下去,成为冰雪世界的永久居民,这确实是生物界的一大奇迹。特别是帝企鹅能在南极的冬季繁殖,更是生物界的一大壮举。登上南极大陆的人们,无不为之感叹万分。 企鹅为什么有这种惊人的抗低温的本领?它有什么特殊的构造和特异生理功能呢?这些都是令人感兴趣的问题。科学家早已对此进行了研究,然而这个谜并没有完全揭开,只是略知一二。 企鹅具有适应低温的特殊形态结构和特异生理功能。企鹅身被一层羽毛,仔细看来,这一层羽毛可以分为内外两层,外层为细长的管状结构;内层为纤细的绒毛。它们都是良好的绝缘组织,对外能防止冷空气的侵入,对内能阻止热量的散失。绒毛层能吸收并贮存微弱的红外线的能量,作为维持体温、抗御风寒之用。企鹅体内厚厚的脂肪层大约3~4厘米,特别是那些大腹便便的帝企鹅,脂肪更厚,脂肪层是企鹅活动、保持体温和抵抗寒冷的主要能源。企鹅怀卵和孵蛋时,不吃不喝,就是靠消耗自己的脂肪层。雄企鹅孵蛋时,脂肪层消耗90%。 维持低代谢水平是企鹅适应低温的一种生理功能。科学家为了阐明企鹅的代谢率,测定了在不同温度下企鹅吸收氧气和呼出二氧化碳的量。结果表明,在一23度~-25度的温度范围内,企鹅所消耗的能量几乎恒定。 企鹅是温血动物,体温恒定,一般保持在37度左右,但是有时会产生同体异温的现象,即身体的温度比脚的温度高,这是防止体温散失的一种适应能力,因为脚通常站在温度较低的冰雪上,脚的温度低,可降低热量散失的速度。 此外,企鹅一年一度更换羽毛,也是适应环境的措施之一。大约在每年9~10月,企鹅开始脱毛,它的脱毛方式也很简单别致,新毛不断长出,把旧毛顶掉,当旧毛脱光时,新的羽毛业已长齐,冬季也就来临了。企鹅的这种逐渐更换羽毛的方式,比一次性脱旧换新优越,避免了因脱换羽毛而冻死的危险。 企鹅是怎样孵蛋的? 南极在4月份开始进入冬季,帝企鹅便上岸寻找安家的宝地,它们一边走,一边追逐、嬉戏,谈情说爱,寻找配偶,过起家庭生活。雌企鹅在5月份左右产蛋。帝企鹅每次只产l枚蛋,其它企鹅每次产2枚蛋。企鹅每年繁殖一次,雌企鹅产蛋后,就暂时完成任务了,雌企鹅在产卵过程中消耗了大量的体能,早已饥肠辘辘了,于是不顾一切地奔向海边去觅食。孵蛋的重任便交给了雄企鹅。 帝企鹅的耐寒能力超出人们的想象,但想要在零下40度的条件下孵出小企鹅,可不是件容易的事。帝企鹅但不能直接放在地面或冰面上,否则就会把未出世的企鹅宝宝冻坏的,于是企鹅爸爸双脚并拢,用嘴把蛋滚到脚背上,其目的就是不让蛋直接接触地面。然后,充分利用大腹便便的特点。用腹部的皱皮把蛋盖上,真如同一床羽绒被一样,给未来的小宝贝制造出一个温暖舒适的窝。成千上万的雄企鹅,为了保暖,背风而立,肩并肩地排列在一起,一动不动,不吃不喝,一心一意地孵蛋。大约60天之后,雌企鹅吃饱喝足,膘肥体壮,准确地找到它的丈夫,这时,小企鹅才刚刚出世。雌企鹅接过养育后代的重任,用它在胃中储存的营养物质喂养企鹅宝宝。这时,骨瘦如柴,精疲力尽的企鹅爸爸放下重担,奔向大海,去寻找美味的南极磷虾。 但是。并不是所有的企鹅都是由雄企鹅孵蛋。比如,在南极地区数量最多、分布最广的阿德雷企鹅的产卵、孵蛋时间是在夏季,雌企鹅每次产两个蛋,然后就把蛋交给丈夫,自己下海觅食。雄企鹅接过蛋后,认真守护,直到雌企鹅吃饱喝足返回后,才开始由雌企鹅正式孵蛋,孵蛋期一般需要两个月左右,每次通常只有一只小企鹅能够成活。也就是说,阿德雷企鹅是由雌企鹅完成负孵蛋的。而另一种叫金图企鹅的和帝企鹅一样,产蛋期也是在冬季,所不同的是金图企鹅的孵蛋任务是先雄后雌,执行的是夫妻换班制.每隔1~3天换班一次。因为、金图企鹅的孵蛋期长达七、八个月,而不像帝企鹅孵蛋期才两个月,忍一忍就挺过去了。在长达七、八个月的时间里,看来不换班是坚持不住的。 幼儿园是社会的产物,应该是在只有人类社会发展到一定程度后才产生的,但在南极企鹅社会中,也有企鹅幼儿园。开始这让人们觉得非常有趣,细细一想,又觉得合情合理,这是企鹅对抗南极严酷的自然环境的发明创造,有利于企鹅群体的繁衍生存。 很多去过南极的人,都看到过几只大的帝企鹅周围有很多的雏企鹅,几只大的帝企鹅俨然像警惕的哨兵一样,左顾右盼地观察着周围的一切。这种情况的出现,往往是在小企鹅孵出一个月以后,自己已经能独立行走、开始游玩的情况下。它们的父母为了给小企鹅更多的营养,要去寻觅更多的食物,同时也为小企鹅尽快地成长,使小企鹅学会自立,就把它们交付给几只大企鹅看管,这样,就形成了企鹅“幼儿园”。幼儿园的小企鹅有时会受到贼鸥的侵袭,此刻,负责看护的大企鹅就会发出求救信号,招呼邻居前来增援,对来犯之敌群起而攻之。大多数小企鹅很听话,但也有个别不守纪律的小企鹅到处乱跑,这时,负责看管的大企鹅就会用它尖间的嘴啄一下乱跑的小企鹅,让它归队。那些小企鹅非常活泼可爱,耐心地等待着它们的父母来接它们,它们的父母回来之后会从叫声中准确地判断出自己的儿女。一般来说,小企鹅从生下来3个月左右就可以远离父母,开始独立生活了。 企鹅不会飞,在海里游动速度一小时可达20~30千米,为了减小前进阻力,企鹅经常在快速游动时跃出水面,与大家所熟悉的海豚跃出水面的动作有些相似。南极的海冰边缘经常是陡直的,冰面距离海面有时将近一米,企鹅又不会爬,那他们怎么上冰呢?没关系,企鹅自有绝招,它们先是快速游动,在距离冰边缘不远处跃出跃出水面,它们能跳出水面2米多高呢。企鹅在空中保持头上脚下的直立姿势,双脚踏上冰面,身体就势向前一倾,改用腹部滑行的姿势减低前进速度,滑行一、两米后再站立起来。有时,如果出水动作完成得好,企鹅可以落下后直接站在冰面上呢。 企鹅的天敌有哪些? 南极企鹅的天敌有两个,一是来自空中的南极最常见的猛禽——贼鸥,二是南极水中的猛兽——豹形海豹。虽然,南极的企鹅选择在南极的冬季进行繁殖,是为了避开天敌的侵袭,但是,天有不测风云,企鹅也有旦夕祸福。冬季偶尔也会有天敌出没,万一孵蛋的企鹅碰上这些凶禽、猛兽,也是凶多吉少,不是企鹅蛋被吞,就是蛋碎。这种悲惨景况时有发生。 南极的海豹有几种? 南极海豹游泳本领如何? 除去南极海狗以外,其他5种南极海豹在陆地和冰面上行动迟缓,非常笨拙,就连挪动一下身体都显得非常费力。但是南极海豹一下海,就与在陆地上“判若两人”了。海豹的食物来源全部在大海,想要在海洋中捉到灵活的鱼儿和企鹅可不是一件容易的事,必须要有非凡的水下本领才能填饱自己的肚皮。南极海豹在海里游动速度为每小时20~30千米,最高可达37千米。潜水时间一般为5~10分钟,最长可达70分钟。潜水能力最强的是威德尔海豹,一般潜水深度为180~360米,最深可达600米。 有了如此出众的水下功夫,南极海豹不但可以吃得肚大腰圆,还可以有效地避开虎鲸等水下杀手的袭击,在南极海域繁衍生息。 威德尔海豹有什么特点? 威德尔海豹体长3米左右,体重300多公斤,雌性略大于雄性。它背部呈黑色,其他部分呈淡灰色,体侧有白色斑点,其数量约75万只。它在冰上繁殖,每胎产一仔,乳汁脂肪含量高,幼仔显得格外肥胖可爱。 威德尔海豹是出名的海冰打洞专家,出没于海冰区,并能在海冰下度过漫长黑暗的寒冬。它靠锋利的牙齿,啃冰钻洞,伸出头来,进行呼吸,为了维持威德尔海豹赖以生存的冰洞,使冰洞在零下几十度的低温下不被冻结,威德尔海豹付出了巨大的代价,人们经常看到它们左右不停地摆头,用牙齿啃咬和刮掉刚刚冻结的海冰,以维持呼吸,即便是牙龈磨出血来也在所不惜。威德尔海冰经常钻出冰洞,独自栖息,少见成群现象。雌性多栖于冰面,雄性多在水中,二者在水中交配。威德尔海豹是长潜和深潜的优胜者,以鱼类、乌贼和磷虾为食。 为什么要制定保护南极海豹公约? 早在19世纪末,人类就开始大量捕杀南极的鲸和海豹等哺乳动物了。南极大陆周围海豹的数目便急剧下降。据统计,光是在南乔治亚岛上,从1780~1830年和1860~1880年间就有120万头南极海狮被捕杀。到19世纪末期,南极周围的海狮几乎绝迹。 应该说明的是,南极大陆周围的海豹之所以没有遭到灭顶之灾,是由于人类的需求发生了变化。因为,电的问世解决了人类社会的照明问题。特别是由于石油的发现,更使动物油脂的经济价值大大地下降了。于是,人类在南极大陆周围对海豹的血腥屠杀渐渐减少。经过相当长时间的恢复之后,它们的数量开始增长起来。据调查表明,南大洋里的海狮在20世纪30年代只剩下100头左右,到1954年增加到1.5万头,而到l 976年则增加到35万头,大约每4年其总数就可以翻一番。 虽然南极海豹的种群数量在增长,但它们珍贵的毛皮仍然对贪心的人构成巨大的吸引力,为了不使海狮的悲剧重演,有效制止大规模破坏性捕杀南极海豹行为,保护和合理开发这一巨大的生物资源,1972年,南极条约协商国起草并通过了《南极海豹保护公约》,并于1978年4月正式生效。该条约规定,对罗斯海豹和海狮要特别严格地加以保护,而对其他海豹则都规定了每一种类每年可以捕获的最高限额。例如,食蟹海豹的捕获量最多不得超过17万头,豹形海豹为1.2万头。 南极海豹能够人工饲养吗? 南极海豹适应性强,人工饲养比较容易,它不像企鹅那样,对生活条件,特别是对温度要求严格。因此,许多国家的科学家早已进行了南极海豹的人工饲养工作。他们把南极海豹饲养在海洋公园里、水族馆里,甚至研究所里。其目的有两个,一是供游人观赏;二是作为研究材料,研究的内容主要是海豹的生活习性和生理功能。饲养的种类主要是象海豹和威德尔海豹,也有锯齿海豹和其他种海豹。研究较为深入的是威德尔海豹,因为它是游泳的能手,潜水的冠军,对威德尔海豹潜水的生理功能的研究已卓有成效,揭示了它能够深潜和长潜的奥秘。 中国第三次南极考察队,于1987年2月在中国南极长城站的西海岸捕获了2头象海豹,一雄一雌,经鉴定,均为1龄幼豹。于1987年5月将其运到青岛,送交海产博物馆饲养。雄的取名为“南南”,雌的取名为“冰冰”。在该馆科技人员的精心饲养和管理下,2头象海豹很快适应了新环境,长得十分健壮,发育正常。一年后,“南南”的体长由2米增加到2.9米,“冰冰”由2.5米增加到3.10米。1988年11月,雌海豹生了一头小海豹,不幸的是小海豹被它的妈妈压死了。“南南”和“冰冰”现都已经去世,之后我国没有再进行南极海豹的人工饲养。 南极磷虾有多少? 过去科学家估计南大洋磷虾资源量为10~50亿吨,有人甚至估计上百亿吨,但根据实测结果估计,其蕴藏量为4~6亿吨,当然这不是最后结论。实际上,磷虾资源量有很大的年际变化,每年的资源量是不同的。同时由于过去对南大洋初级生产力估计过高,因而磷虾资源量可能没有估计的那样多。随着世界人口的增加,人类对蛋白质的需求也在增加。水产品是蛋白质的一个重要来源,但是由于过度捕捞,传统的鱼类资源正在衰退,传统渔场在消失,渔汛不明显,湖泊等自然水域所能提供的水产品已呈饱和状态。在此情况下,人们自然而然希望另找出路,开辟新的蛋白资源,于是南极磷虾便成为大家追逐的对象。 为什么说南极磷虾是人类的蛋白质资源宝库? 南大洋磷虾的蕴藏量为4~6亿吨,那么磷虾的捕获量应是多少才合适呢?有人研究过,在鲸资源未被破坏以前,一头体重40吨的须鲸每天要吃磷虾1吨,按此计算,须鲸每年要吃掉磷虾1.9亿吨。现在须鲸少了,估计每年只有5000万吨磷虾被吃掉,于是就有1.4亿吨磷虾的“过剩量”。如果磷虾捕获量为5000万吨的话,那么它就是观在世界总渔获量的一半(现在世界总渔获量是1亿吨左右),这是一个多么诱人的数字啊!无疑,磷虾是人类的蛋白质资源宝库。 南极磷虾有什么奇特的习性? 南极磷虾绝大多数生活在50米以浅的表层,但是,磷虾卵的孵化却是在下沉(一二千米还可能更深—些)过程中进行的。具体地说,磷虾产卵后,其卵就开始往下沉,边下沉边孵化。磷虾卵下沉的速度很快,每天下沉约140~320米。三五天后可下沉到一二千米的深度,这时孵化也就结束了。孵化后的磷虾边变态发育,向上缓慢移动,当到达100米水层时,已成为能够直接主动摄食的幼虾了。下沉到上升的全部时间为三、四周。 人们对磷虾这一奇特的习性很难理解,但是科学家认为,这对磷虾种群的繁衍和保持在适合的生活区域分布有重大意义。因为磷虾(包括幼体)的天敌主要活动在表层,磷虾的受精卵如不迅速下沉,将成为许多动物的饵料。刚孵化出来的磷虾幼体身体最脆弱,在此期间到深层去避一避,对种群是有利的。不过,在深层呆久了也不行,那里暗无天日,没有食物,刚孵化出来的磷虾幼体,尚有卵黄可以维持生命,所以必须赶紧上升。到了表层,小磷虾的消化道已形成,可以主动摄食,那就不会因缺乏食物而饿死。 另一个重要的原因是,磷虾群体生活在表层水中,由于南极海洋中的表层水是不断向北扩展的,这就有可能将磷虾带出它的分布区。而深层的暖水是由北向南扩展的,磷虾的幼体有一段时间在深层度过,这有助于磷虾种群保持在适宜它生长的南大洋。 环绕南极的南大洋蕴含丰富的南极磷虾资源,但离开高纬度的海域,磷虾资源量就显著减小,这是为什么呢?原来南大洋的水温终年是低温,盐度也无大变化,没有江河流人等其他因素干扰,长期稳定的环境造成使磷虾变得娇嫩起来,应变能力差,环境略有变动就不能适应。磷虾的成体适宜在较高温和低盐的水域中生活。它的适温范围仅在O.64度~1.32度,成体磷虾的适应范围似乎应该广一些,但是,如果温度大于1.80度就可能给它带来致命的危险。所以,南极磷虾只适宜生活在南极周围比较寒冷的海域,远离南极的海中是找不到南极磷虾的踪迹的。 南极磷虾是怎样繁殖的? 南极磷虾雌雄异体,成体雌虾略大于雄虾。在交配时,其情况同对虾相似,即雄虾将一对精荚留在雌虾的储精囊内,一旦雌虾卵子成熟便开始受精。受精卵排出后边下沉,边孵化;孵化后,边变态发育,边上升,直到仔虾。 南极磷虾产卵时间是每年南极夏季的11月到第二年的4月,但绝大部分磷虾集中在1月下旬到3月下旬这段时间内产卵。磷虾卵的直径0.7毫米左右。一龄幼虾体长20~30毫米,体重O.6~O.7克,两年后就长到45~60毫米,体重O.7~1.5克,即为成体磷虾了。 磷虾的生殖能力很强,怀卵量在2100~14000颗之间。生殖力强是保存种族的需要,因为,在那种恶劣的海洋环境中,在那强大而众多的天敌面前,每天有大量磷虾被吞食,如不提高生殖能力,磷虾恐怕早就灭种了。这也是南极磷虾一直保持巨大资源量的重要原因。 怎样捕捞南极磷虾? 捕捞磷虾和捕鱼不同,因为磷虾个体小,只有50~60毫米体长,这就要求网眼要密。但是网眼密,磷虾又多,滤水量就少,因此捕捞磷虾比捕鱼要慢而费时。 苏联和日本最早使用的网具是舷侧框架式表层拖网。苏联采用的网口大小为5米×5米,在这种网的尾部装一吸鱼泵,平均网获量为0.3吨。而日本使用的网口为4米×4米,在网囊的尾部不装吸鱼泵,平均网获量仅为0.1吨。用双船中层拖网,平均网获量有0.8吨。如果采用单船在表中层拖网,结合用探鱼仪瞄准捕捞,能捕到水深20米以下的磷虾群,平均日产10吨,最高日产达30吨。日本捕磷虾船“第十一大进丸”最大一网获量是4.9吨,一般网获量0.9吨,以后又作了改进,平均网获量2.3吨。 如何在南大洋发现磷虾群? 当南大洋天气晴朗的时候,在甲板上或在驾驶室用肉眼或望远镜四面了望,如果发现海水呈赤褐色,那就是磷虾群在起浮。有经验的人,可根据其范围或颜色的深浅来判断磷虾群的大小和厚度。注意观察海上的动态,也可以判断是否有磷虾群的存在。 如果海鸟在海面上忙碌飞翔,表示水下可能有磷虾群的存在。海鸟飞翔的高低,可以判断虾群在水中栖息的层次,当海鸟高飞时,表示磷虾群处在较深的水层。 某些种类的鲸在水中追逐、跳跃,表明它正在摄食磷虾,这里正是磷虾群密集的水域。 南极磷虾有营养吗? 别看南极磷虾个头不大,样子也不十分漂亮,但它的营养价值比牛肉还要高! 南极磷虾是高蛋白质的食物,肉中含蛋白质18%,脂肪2%,南极磷虾含人体所必需的全部氨基酸,尤其是代表营养学特征的赖氨酸的含量更为可观。有人将南极磷虾中含有的人体必需的氨基酸组成,与金枪鱼、虎纹虾及牛肉比较,结果发现南极磷虾的赖氨酸含量最高。世界卫生组织曾将南极磷虾、对虾、牛乳、牛肉的氨基酸综合营养价值放在一起评议打分,结果磷虾得100分,牛肉96分,牛乳91分,对虾71分。磷虾中里鲜昧和甜味的谷氨酸、门科氨酸、甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和苏氨酸的含量也很高,合起来占蛋白质含量的47%。南极磷虾的脂肪酸含量为2%,属中脂类型,比对虾高,主要是不饱和脂肪酸含量相当高,占70%,饱和脂肪酸含量较低。磷虾中还含有人体所需要的钙、磷、钾、钠等元素;磷虾的眼球中还含有丰富的胡萝卜素。 因此,经过研究证明,南极磷虾确实具有很高的营养价值。目前我国尚未开展大规模商业性捕捞,同学们想要一饱口福还需要等待一段时间。 南极有多少种鲸? 鲸,俗名鲸鱼,但实际上它不是鱼,而是海洋里的哺乳动物。鲸虽然是庞然大物,但并不是都吃鱼类,除少数齿鲸外,其他鲸却连小鱼也不吃,而主要以磷虾为食。除少数鲸性情凶猛,有伤人行为之外,多数鲸性情比较温和。 云集到南大洋的鲸有12种之多,它们可分两大类:一类属须鲸类,较大的有蓝鲸、鳍鲸、黑板须鲸、缟脊鲸、巨臂鲸、露脊鲸等;另一类属齿鲸类,较大的有抹香鲸,逆戟鲸等。其中最大的有蓝鲸、鳍鲸,抹香鲸。蓝鲸体长30米,体重一般150吨,最大的达190多吨,现有20万头;其次是鳍鲸,体长25米,体重一般50吨左右,现有8万头;抹香鲸体长18~25米,体重一般20~25吨,最大的达60多吨,现有43万头。 鲸是南大洋的重要生物资源之一,根据有关国际条约规定,南大洋的鲸正在受到人们的保护,但也有个别国家不顾禁令,偷偷在南大洋捕杀鲸鱼。 南极的鲸怎样过冬? 夏季游弋在南大洋的鲸一般不在南极周围海域过冬。迁徙生活是鲸的共同习性,像鱼类的回游,侯鸟的迁徙一样,不过时间、季节和地点各不相同罢了。迁徙是鲸的一种本能,也是生存所迫,比如须鲸在其他海域进食很少,主要在南极海域进食,所以它必须返回南极海域。 南大洋的鲸多数是从亚热带和温带迁徙来的,在每年的11月左右到达南极海域,在那里逗留100来天,于翌年二、三月踏上回程。须鲸在南极海域逗留的时间最长,通常为120天以上。有的缟脊鲸可在南极海域越冬,并在亚南极区繁殖。其他多数鲸种在南极地区或在迁徙的途中寻偶、交配,在温带和亚热带繁殖后代。在南极海域很难看到正在哺乳的仔鲸。 南大洋最凶猛的动物是谁? 在南极的海豹有一个非常奇特的习性,每当海豹要下海时,总是先把头伸进海水中,在水中观察几秒钟之后,才将整个身体滑进海中,这时为什么呢?原来,海豹在时刻提防着海中霸王,南大洋最凶猛的动物――逆戟鲸。逆戟鲸又叫虎鲸,身长为8~10米,体重15吨左右,背呈黑色,腹为灰白色,背鳍弯曲长达1米,嘴巴细长,牙齿锋利,性情凶猛,善于进攻猎物,是企鹅、海豹的大敌,有时它还袭击其他鲸鱼。逆戟鲸身上黑白两色的曲线变化可以很好地破坏自己的身体在海水中的视觉轮廓,距离稍远的猎物就看不清楚它了。有时,当它发现小块浮冰上栖息着海豹或企鹅时,会将头部蹿上浮冰的一边,用自己巨大的体重将冰块压翻,把滑落海中的猎物吞下肚子。 鲸怎样捉到磷虾? 南大洋的鲸主要以磷虾为食,也吞食一些挠足类等甲壳类浮游动物。滤食性须鲸,从亚热带和温带迁徒到南极,在南极水域饱食美餐,寻偶交配。在此期间,有些种群能积累全身脂肪量的50%。须鲸在亚热带很少吃东西,在南极积累的脂肪用来提供它一年中其他时间所需要的能量。齿鲸类的抹香鲸是以食乌贼和鱼类为主。 鲸的胃口很大,一头蓝鲸一天能吃8~10吨磷虾。蓝鲸口腔的容积达5立方米,张口时大量的磷虾和海水一起涌进,闭口时,把海水从唇须缝中挤出,滤出的磷虾一口吞下。 南极有多少种海鸟? 由于气候严酷,在南极只有极少的几个动物种类,然而经过观察发现,每种动物都有着大量的个体存在。 南极地区的鸟类全部是海鸟,除不会飞的企鹅外,其他均为飞鸟,其中只有洁白漂亮的雪海燕是南极的土著居民,其他均为异洲侨民。有36种海鸟在南极地区哺育后代,其中主要是企鹅、信天翁和海燕。这些鸟大部分终生生活在南极地区,也有一些鸟类每年要迁移到北半球遥远的地方。 南极有多少海鸟? 南极地区海洋飞鸟的种类稀少,但数量却相当可观,约有6500万只,其中南极的信天翁类约有3900万只;海燕有19种,约1100万只。如果加上企鹅,海鸟总数更是多得惊人,约1.78亿只。据世界著名海鸟学家估算,全世界的海鸟约有10亿只之多,仅南极地区的海鸟就占世界海鸟总数的18%,因此,南极地区堪称为飞鸟天地。 南极地区的海鸟主要分布在南极大陆沿岸和南极辐合带南北的岛屿上,这些海洋飞鸟主要以磷虾为食,也食用乌贼和鱼类等海洋生物,在南大洋海洋生态系中起着重要作用。每年要消耗约4000万吨海洋生物。由于鸟类在南极海洋食物链中起着重要作用,因此早已成为南极海洋生态系研究的对象之一。 南极最大和最小的海鸟是谁? 漫游信天翁是南极地区最大的飞乌,也是世界飞鸟之王。它身被洁白色羽毛,尾端和翼尖带有黑色斑纹,躯体呈流线型,展翅飞翔时,翅端间距可达3.4米,体重5~6千克。 漫游信天翁号称飞翔冠军,它可日行千里,即使连飞数日,也毫不倦怠,甚至绕极飞行,也锐气不减。漫游信天翁还是空中滑翔的能手呢,它最喜欢波涛汹涌、狂风怒吼的海面,这时它可以连续几小时不扇动翅膀,仅凭借气流的作用,在波峰浪谷间一个劲地滑翔,显得十分自在。漫游信天翁最怕海面风平浪静,如果海面一点风都没有,它就不得不拼命煽动自己细长的双翅,艰难地飞行。漫游信天翁被航海家誉为吉祥之鸟和导航之鸟。船只航行在咆哮的南大洋上时,通常可以看到它们不辞劳苦,飞奔而至,蛊旋翱翔,好象是在给船只导航。 个体最小的飞鸟是威尔逊风暴海燕,它们在南极沿岸的石缝中做窝,体重仅36克,下的蛋不及蚕豆大小。威尔逊风暴海燕但飞翔速度极快,抗风能力很强,能在强大的风暴中飞翔,因此而得名。 南极海鱼为什么不怕冻? 南极周围海域的鱼类总共只有100多种,相比其他海域显得稀少,特别是表层鱼类缺乏。南极鱼类是海洋变温动物,与温血动物截然不同。温血动物体温恒定,一般不会因外界环境温度的变化而改变;而南极鱼类的体温会随环境温度的变化而改变,与海水的温度保持一致,没有恒定的体温。南极鱼类体内的热量通过呼吸和体表迅速散失。当海水温度下降到冰点时,它的体液温度也接近冰点,然而,由于南极鱼类的血液中有抗冻蛋白,虽然体温降低了,其体液并不冻结,因此,它可以在海水冰点以下的温度中正常生活。 科学家为什么要研究南极鱼的抗冻之迷? 南极鱼的抗冻之谜被揭开之后,生物化学家们一方面在进一步研究其抗冻蛋白的结构特点和物理化学性质,另一方面也在着手探索它在实践中的意义。人们正设法模拟抗冻蛋白的分子结构,人工合成一些类似其结构的抗冻蛋白或抗冻剂,从而在人们的日常生活和科研中加以应用。 在人们的日常生活中,经常用低温的办法保存肉类、水果和蔬菜等食品;在临床医疗中,经常用低温办法保存血液和待移植的器官;在科学研究中,经常用低温保存菌种和其他生物材料。但是,上述办法有时会因组织冻结,细胞脱水,使保存的材料变质,达不到预期的目的。而涂上适量的抗冻蛋白或抗冻剂,既可使材料在低温下保存,又不会使其冻结而变质。也许不久的将来,利用这一方法,你吃到的冻肉会和鲜肉一样味道鲜美呢。 南极周围海底也有生物吗? 南极周围的海域一年之中多半时间被海冰覆盖,在海冰上除能看见海豹和企鹅以外,几乎看不到其它生物。冬季,这里是超过零下40度严寒的冰雪世界。然而冰下海水的温度为零下1.8度。一年四季温差很小,和海冰上的温度相比.可以说是非常暖和的环境,因此,生活着为数众多的底栖生物,考察队员冬季在海冰上打冰洞钓鱼时,若鱼钩放到海底,经常会钓上南极易断海星等底栖生物。在比较浅的海底,生活着外径直径为3~4厘米的红色海胆,其壳是淡红色,还有很像扇贝的南极日月贝、腕足长5厘米的蛇尾纲、体长l~4厘米的海蜘蛛、长达l米的纽形动物等。多岩石的海底比沙质海底生长着更多的动物,有各种大小的海绵动物和海鞘、八放珊瑚类、在石灰质洞居住的沙蚕、红色的海星和腕足长20~30厘米的海齿花等。在看惯了满是白色海冰的眼里,还可观赏到如此丰富的海底生物,实在令人惊叹不已。有些地方的底栖生物量比温带海域还多。 这些海底生物的多数靠食用悬浮在水中的颗粒状有机物和沉淀在海底的碎屑而生活,这些颗粒状有机物是由海水中的浮游植物和海冰中的微型藻类(冰藻)的光合作用产生的,也有浮游生物的粪便和残骸。在阳光充足的夏季,产生的有机物沉入海底,成为底栖生物的饵料。底栖生物除在夏季吃足把营养储存在体内外,在没有光的冬季一边吃积存在海底颗粒状有机物,一边改变食性也吃些动物的尸体等,干方百计地使自己机体适应环境来度过饵料少的冬天而存活下来,虽然说南大洋底栖生物的生物量很大,但因在低水温生活,生长速度缓慢,一旦遭受了破坏,那末要想恢复到原来的状态,就会需要花很长很长的时间。 南极大陆的冰雪中有生物吗? 南极大陆冰原茫茫,冰川巍巍。大陆周围的海洋冰山林立,浮冰成群。由于大陆冰和海冰的相互作用,形成了一个水陆不分、冰雪难辨的白色世界。在这个冰海雪原的白色世界里,生物有两大类群,一是陆地冰雪中的生物,二是海冰中的生物。前者是淡水生物,后者是海洋生物。它们以独特的生活方式,栖居在冰雪的空隙小,占据了这个白皑皑的冰雪世界,以惊人的毅力,顽强地生长、繁衍着。 陆地冰雪中的植物有蓝藻和蓝绿藻等,数量最多的是蓝绿藻,也称为冰雪藻。它们来源于陆地、淡水,开始仅生长在积雪的底层,随着时间的变化和积雪层的季节性消长,冰雪藻渐渐向雪层扩展,致使成片的雪原呈现冰雪藻特有的颜色:绿色、红色、粉红色和褐色……在纬度较高的地区,积雪终年不化,积压成冰,冰雪藻像树干的年轮一样,镶嵌在冰雪中,在冰雪的悬崖断壁上,很容易观察到这种现象。 冰雪藻靠冰雪中的水分和营养生活,借助于阳光进行光合作用。它有适应冰雪的弱光能力,有时会变化自身的颜色,并能改变冰雪的温度。 南极海冰中的冰藻是如何生存的? 当破冰船在南极冰海奋勇前进时,舷侧可以看到l米多厚的冰被翻起,横七竖八地漂浮于水面。如果仔细观察,可以发现冰底层和断面上带有淡茶色乃至褐色层,起先,人们猜测这是海冰中的泥沙,并没有过多注意,后来,经过生物学家的研究,发现这是由于海冰中生长着微型藻类,即人们常说的冰藻。 由海水冻结而成的海冰和淡水冰不同,海冰的冰晶间有一些充满了浓海水的空隙,其大小虽是用眼睛看不清,但却是能满足微型藻类生长繁殖的好去处。冰藻在冰晶中间利用海水的营养盐和光能进行光合作用生产有机物。由于海冰和积雪对光的反射和吸收,抵达冰藻的太阳光强度仅仅只有1/100,但南极冰藻仍能适宜这样弱光条件和海水的冰点左右的低温,并且进行光合作用。 南极海冰下表面有什么? 南极大陆沿岸扩展着一种厚度不变的叫固定冰的海冰。一到夏季,日照变强,冰溶化成水积存,看上去像海面一样。一到冬季,水开始结冰并逐渐变厚,海冰下部形成褐色层,这是由于冰藻的繁殖之故。在没有太阳的冬季冰藻停止生长,当太阳返回来时冰藻又慢慢繁殖起来,从l
0月到11月海冰下面变成粉茶色。此时已是冰下的海水中浮游植物甚少的时期。在水活动少的地方冰藻的群体从海冰底部垂向海中,如果潜水仰视海冰,好像冰面顶部上长着厚厚的草坪一般。夏天,融冰伴随着冰藻从海冰脱落,大部分沉于海底,变成底栖生物的食物。有些科学家认为,海豹、鲸和企鹅的食物是南极磷虾,但作为磷虾食物的海洋浮游植物在冬季几乎没有了,所以只能利用海冰下面的冰藻。在海冰中繁殖的冰藻和浮游植物共同维持和支撑着分布在南极广大海冰区的磷虾和鱼类、海豹和企鹅的生存,可以说冰藻是不可缺少的生物。 冰藻为什么是南大洋生物链中重要的一环? 冰藻在南极的固定冰区和浮冰区广泛存在,它是南极海洋初级生产力的重要承担者之一,甚至有时会成为初级生产力的主要因素。冰藻的生物量相当高,是海水浮游植物生物量的10~20倍,曾有科学家测得冰藻的最高数量为每升海冰合3700万个冰藻细胞。 冰藻依赖阳光进行光合作用,制造有机物,贮藏在细胞内,以此自养和供养其他生物。冰藻的营养十分丰富,甚至比巧克力产生的热量还要高。冰下取样和潜水观察发现,海冰下经常有挠足类和端足类浮游动物的聚集,它们可能是摄食从冰藻层中掉下来的冰藻。此外,海冰下也常有鱼类和其他动物出没,可能是为了栖息和捕食那里的浮游生物。 海洋浮游植物是南极海洋食物链的最初一环,而冰藻又是这最初一环的“种子”。当南极的冬季来临时,冰藻进入海冰,像种子一样,贮存在海冰中,安然无恙地度过漫长而昏暗的寒冬。夏季海冰融化时,将其释放出来,播种到海水中去。冰藻一进入海水就像出笼的鸟一样,自由自在,分外活跃。它充分利用短暂夏季的明媚阳光和海水的丰富营养,迅速生长、繁殖,顿时使碧蓝的大海变成绿棕色,从而招来了磷虾等摄食冰藻的浮游动物,同时,也招来许多捕食浮游动物的海鸟和海豹等大型动物。于是,一个庞大的浮冰区的食物链便由此产生。冰藻在南极海洋生态系中是冰区浮游动物的重要营养来源,是食物链中基础的一环,也是南大洋生物链中重要的一环。 冰藻为什么不怕紫外线? 冰藻对紫外线辐射有较强的自卫能力,这是芬兰科学家于1989年首次发现的。冰藻的这一功能,具有重要的生态学意义。 近年来发现,南极上空出现臭氧亏缺现象,甚至出现臭氧洞,这对南极的生物极为不利,除严重影响地面生物外,对海洋生物也是一个威胁,因为紫外线可以穿透海水10~30米。已有研究结果表明,臭氧洞能使海洋浮游植物的生产力降低四分之三。强烈的紫外线还会影响生物细胞内的遗传物质,严重时会导致生物的遗传病和产生突变体。然而,在研究臭氧洞对海洋的穿透力时,意外地发现了冰藻对紫外线的吸收和屏蔽作用。因为冰藻能吸收波长为270毫微米和330毫微米的紫外线,这一功能十分重要,它不仅能能使强烈的紫外线不透人海水,从而保护了冰下海水中的海洋生物。冰藻的自卫功能涉及到防紫外线的酶类,可能是氧化酶和过氧化物酶类,但其确切机理,海有待科学家进一步研究。 南极的陆生动物有哪些? 科学家把少量的南极泥沙放进容器,在水中搅拌,就会有非常微小的,肉眼甚至难以查看到的微小生物浮在水面;或在容器底面稍加热驱赶,也能观察到这种叫做蜱的微小动物,但还有其他的动物用肉眼是难以辨别的。在南极的裸岩地区能看到陆生动物,已经被科学家确认的有小型节肢动物蜱类和昆虫类。蜱分布在整个南极大陆,除海岸的裸岩地带外,内陆的山脉也有发现。昆虫类中的跳虫也分布在南极大陆,据报到罗斯海地区有10种,它们分布的范围很广,一直到南纬84度,但蠓只分布在南极半岛和南设得兰群岛等相对温暖的地区。 南极湖泊中生长的生物有哪些? 南极大陆周围的海洋中生长着各种动植物,人们已经知道,磷虾和鱼类等海洋生物资源,要比预想的还要丰富。与此相反,陆上裸岩区的生物却极少,也没有陆地哺乳类和鸟类,甚至就连植物,除个别地区外,也只能见到比苔薛类还要低等的生物,这是由于裸岩地区为低温、干燥、缺乏营养的环境,对于生物的生存而言是个极其严酷的条件之故。 但是,散布在裸岩区的湖泊中和湖底里却是生物生存的良好环境。在那些地方,气温虽在冰点以下,在水深l
0米左右,夏季水温有时可上升到l0~20度,即使冬季能保持在5℃左右的湖泊并不少见。这样一来,陆上的低温、干燥、缺乏营养等恶劣条件在湖泊中似乎并不存在了。据报道,科学家曾在数米深的湖底发现厚达几十厘米的蓝藻类,还繁茂旺盛地生长着30多厘米长的水生苔藓。 研究南极生物的分布和进化是个极有趣味的问题。科学家还在南极发现,在盐度比海水还浓几倍的盐湖中,有不少鞭毛类、绿藻类和硅藻类等植物繁茂地生长的例子。在比较暖和的南极半岛周围的湖泊中,有浮游生物在那里邀游,在湖岸上生长着蠓、跳虫(水虱)等的昆虫类。通常,在大小为数平方公里,水深达100米的湖泊深处,由于表面冰厚,上面又多积雪,因而光照量极少,这种湖泊中就极少有植物。 |