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四亿年前水蚤化石揭开鱼类饮食之谜（第1页）

四亿年前水蚤化石揭开鱼类饮食之谜

我们都知道大鱼吃小鱼，小鱼吃虾，这是自然界一种生物存在的法则。但是你知道4亿多年前，鱼类刚脱离海水，最早进入淡水时以什么为食吗?据报道，苏格兰国家博物馆的专家们在著名的苏格兰莱尼燧石层沉淀遗址中，发现了一些4．1亿年前保存完好的水蚤类动物化石。专家推断，水蚤就是最早期淡水鱼的美食。

苏格兰莱尼燧石层沉淀遗址在阿伯丁郡莱尼村附近，并由此得名。新发现的这些化石，与今天的蚤类很相似，属于淡水甲壳类动物，它们依靠触角摆动可以垂直游动。这种蚤类存在的时期正好是海洋鱼类向淡水鱼类转化的地质时期。专家们推断，水蚤类就是淡水鱼类不错的美食，构成了食物链中最基本的要素，也是那一时期鱼类最主要的食物来源。这样，早期的淡水生态系统就建立起来了。

莱尼燧石层沉积遗址的化石种类丰富，热泉和间歇泉活动频繁，这个地区也受到火山活动的影响。因为间歇泉喷出的水中含有极其丰富的矿物质，吸引水蚤来到这里。当水开始冷却的时候，水中所含的矿物就沉淀下来，埋葬和保存了来此觅食的这些动物。

这些新发现的化石可以追溯到4．1亿年前，而科学家们以前知道的最古老的水蚤类动物化石是1991年发现的，可以追溯到白垩纪，估计比苏格兰这些化石年轻3亿年左右。通常，这种小化石不可能成为化石标本的，科学家们过去在一些年代相近的沉积遗址中没有发现它们的踪迹。

也许这只是个巧合，这么小的生物被完整地保留了下来，为人类寻找远古的秘密做个见证。

★探索赤道潜流的奥秘

1951年，美国年轻的海洋学者克伦威尔和他的同事，在太平洋的赤道海域进行鲔鱼生活习性及环境条件的考察研究。考察的方式并不复杂，就是把玻璃浮子串在一起，布放在16—20千米长的海面上，每个玻璃浮子下面，挂上铅锤和若干鱼钩。白天放下去，晚上收回来。按照一般的常识，既然海流是向西流动的，布下的钓鱼工具自然应当向西漂才对。然而令人不解的事情发生了，克伦威尔布放的沉到海面下的钓具一反常规，竞一个个向海流的反方向漂着。细心的克伦威尔以为自己没有放好钓具，收起来后，又重新布放，结果还是一样的。漂浮在海面的小船受海流影响，向西漂着，而沉入海中的钓具却向东漂去。这是怎么回事呢?经过大量的资料对比，他断定，在赤道海域的表层海流之下，存在着一支像湾流那样巨大而稳定的逆向海流。这就是赤道潜流。经过各国海洋学家的艰苦努力，最终查明，赤道潜流在三大洋中都存在。它的表现形式是，沿赤道方向由西向东流动，横越三大洋。其范围是北纬2。到南纬2。之间的海域内，形成一支与赤道对称的狭窄海流。它的垂直厚度在200—300米，全年流速稳定。

虽然人们对赤道潜流已经有了初步认识，但是，仍然有不少问题有待人们去探索。例如，人们在赤道以南约南纬6～8。之间，曾多次发现另外一支与赤道潜流平行的潜流，也为逆向海流。这支海流和赤道潜流又是何种关系?另外，赤道潜流与表层风海流的能量转换关系是如何进行的。这些都有待于人们去重新认识。赤道潜流对热能量的储存及对全球气候的影响机制，以及它与西部边界流的能量转换关系，这些也都是摆在海洋科学家面前的难题。

★探索海兽不患潜水病的秘密

不借助任何装置的潜水员，一般只能下潜到五六十米的深度，而且在水下逗留的时间，最多也就几十分钟。然而海兽就不同了。海兽的潜水本领比人类要高超许多。

生活在海洋中的各种海兽，因为其摄取食物不同，潜水深度是不同的。海豚以各种鱼类为食，它可下潜到loo一300米的深度，时间可达4—5分钟。抹香鲸有食深海大王乌贼的习性，所以每当它发现爱吃的猎物，总是穷追不舍，最深能下潜到千米水深。

常识告诉我们，潜水越深，潜水者所受的水压就越大。如果海兽下潜到千米以下的海水深处，它所承受的压力达数百个大气压。那么，人们有理由提出这样的疑问，海兽为什么有如此之高的耐压性?海兽的身体组织究竟是如何适应水下的压力变化?这些问题是科学家多年来一直研究讨论的课题，因为这项研究有助于帮助人类潜入更深的水中。

生命离不开氧，海兽和鱼类一样，在海水中也不能离开氧气。但是，海兽和鱼不同，海兽因没有鳃，不能直接从海水中摄取氧。因此，为了潜水的需要，海兽下潜时体内必须储备所需的氧。这样海兽的体内储氧能力要比陆生兽类大得多。人们观察发现，斑海豹在潜水时，有时是呼气后潜水，’有时又是吸气后潜水，这说明海豹在下潜中，肺内的储氧并不是主要的，而是通过血液来进行的。因此，海兽的血液是它的“氧气仓库”。海兽除血液储氧外，肌肉也有较强的储氧作用。海兽肌肉中所含呼吸色素要比陆生兽类高出许多倍，储氧可占全身储气量的50％。由于海兽长时间潜水生活的需要，其身体结构已发生许多变化。例如，它们的胸部等处有许多特殊的血管网，静脉管里有许多活瓣，在短时间内积蓄大量血液。当需要潜水时，全身血管收缩，产生大量过剩血液。通过这种储存方式，减轻了心脏负担，填补了因肺气被压缩而形成的胸腔空间，提高其潜水适应性。

不仅如此，海兽既能迅速下潜，也能骤然上浮，在千米水深范围内，上上下下，而不会患潜水病。这是为什么呢?人们发现，鲸在潜水时，胸部会随外界压力的增加而收缩，肺也随之缩小，肺泡自然变厚，气体交换停止。这样氧气就不会溶解于血液中，鲸自然不会患潜水病了。人则不然，人在潜水时，仍需要不断补充空气，肺泡也不收缩，氧气必然会溶解到血液中去。

揭开海兽潜水之谜，对于人类开发海洋非常有益。但是，这方面的理论很不完善，特别是将海兽不患潜水病的生理机制，完全用于人类的潜水活动，则有较大的差距。人们期望着在不远的将来，也能和海兽一样随时潜人海水深处，不再为潜水病所困扰。