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变色与发光的奥秘（第1页）

变色与发光的奥秘

1947年，美国佛罗里达半岛沿海出现过一种奇异的现象，那里的原本碧蓝的海水在短短的几天时间里突然变成了一片棕红。科学家们对此现象作了大量的调查。最后查明，原来是海洋甲藻大量繁殖引起的海水变色。那一带地处亚热带，海水中生活着大量浮游生物，最多的是鞭毛虫等原生动物。每当海水环境对其有利时，鞭毛虫会以惊人的速度繁殖，科学家测定，一个细胞经过25次分裂后，能生出3300多万个新虫，一滴海水中就能孳生6000个之多。它们体内含有红色的拟脂物，一旦环境突然发生变故，如海底火山爆发、地震产生海啸等，这些浮游生物就会大量死亡，把海水“染”成棕红色。这时，由于浮游生物迅速繁殖与死后分解，海水中氧气大量消耗，加上有毒物质的扩散，会使鱼类大量死亡。所以，赤潮现象对于海洋生物来说，实则是一种灾难。

1957年6月，一艘航行在印度洋北部阿拉伯海上的货船，正在万顷碧波中向前行驶。突然，船员发现周围海水变成了红褐色，其间分布着银光闪闪的死鱼群，密密麻麻地阻挡着货船。观察结果，在成千公里长、二百公里宽的辽阔海面上，到处都漂浮着成群的死鱼，总量可达几百万吨之多，使这一海域成为埋葬死鱼的巨大的海上坟墓。

1980年5月，我国广东沿海的湛江港附近海面，也曾发生奇异的赤潮现象。人们站在岸边眺望，只见碧蓝的海水变红变浑，海面上漂浮的死鱼随波逐浪，航行的海船由于枯萎的海藻的阻滞而溅起层层泡沫，海风吹来一阵阵又腥又臭的气味，情景十分恐怖和凄惨。

应该强调的是赤潮并不全是红色的，由于主要的浮游生物种类不同，海水会呈现出不同的颜色。例如，某种鞭毛藻会引起绿色的“赤潮”，某些硅藻能形成红褐色的“赤潮”……。

赤潮，给沿海地区带来不少麻烦。它随着海浪冲向海岸，使漫长的海滩上抛满了死鱼烂虾，不仅腥臭难闻，污染环境，而且给渔民的生产、生活带来很大影响。目前，由于对赤潮的出现还无法采取有效的措施，既不能准确地预报赤潮出现的时间，更不能事前制止赤潮的出现。所以，“赤潮”现象对于科学家来说，还是个不大不小的难题。

来很大影响。目前，由于对赤潮的出现还无法采取有效的措施，既不能准确地预报赤潮出现的时间，更不能事前制止赤潮的出现。所以，“赤潮”现象对于科学家来说，还是个不大不小的难题。

第二次世界大战太平洋战争期间，发生过这样一件事：一队正在驶往日本群岛作战的美国舰队，突然发现远处海面上闪动着明亮的火光，他们以为遇到了日本舰队，一阵慌乱之后，立即荷枪实弹进入了戒备状态。谁料不多一会儿，海面又恢复了平静，光亮消失得无影无踪，原来虚惊一场。

1909年8月11日，驶往斯里兰卡科伦坡港的“安姆布利亚”号轮船正在夜航，突然在东南方向发现一片亮光，船员雀跃欢呼，以为见到了海港闪烁的灯光。可过了不久，他们才发现那是海洋发出来的一道巨大的光带在欺骗他们。

这就是“海光”，一种海水发光现象。问题是，这种现象并不是在所有的海域里都会发生的。

海光非常迷人，有的像绚丽的礼花，有的如巨大光柱，有的仿佛是快速旋转的闪光的风车，有的又似串串火珠组成变幻莫测的几何图形……

那么，为什么会发生海光呢?为什么只在某些海域显出海光现象?为什么海光又旱现各种姿态呢?

科学家经过长期研究发现，海光是一些会发光的海洋生物跟人们开的小小玩笑。原来，海水中有的浮游生物有发光的本领，像夜光虫、多甲藻、裸沟鞭虫、红潮鞭虫和一些水母、鱼类等，都能在夜晚发出微弱的亮光。这些生物体内有特殊的发光细胞或器官，包含有荧光酶和荧光素，在海水搅动的影响下，可以发生氧化作用，同时发出细小的亮光。在茫茫的黑夜，这些微弱的亮光汇集起来，就形成神奇绚丽的海光。可见，发光生物的存在是海光形成的物质基础，而海水的搅动则是外部条件。科学家发现，海光与海底火山爆发引起的地震波密切相关。强大的地震波引起海水激烈振**，使海洋生物发出亮光。所以，在振**强弱不同的海域，可以显示千姿百态的海光。

拉丁美洲古巴岛附近的“夜明海”，就是世界上海光奇异的著名水域。那里生长着众多的海洋生物，死后磷质集聚，夜晚可以发出强烈的光芒，方圆可达十平方公里。每当轮船驶过，即使是在沉沉黑夜，船舷甲板上也非常明亮，甚至可以读书看报呢!

★海底的真面目

海底地形指海水覆盖之下的固体地球表面形态。海底地形是复杂多样的，其复杂程度丝毫不亚于陆地。海洋底部有高耸的海山、起伏的海丘、绵长的海岭、深邃的海沟，也有坦**辽阔的深海平原。世界大洋的大体结构通常分为大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊三大基本单位。

大陆边缘包括大陆架、大陆坡和大陆隆。大陆架又称大陆浅滩，是与大陆毗连的浅水区域和坡度平缓的区域，也就是陆地在海面以下自然延续的部分。

大洋盆地是在世界大洋中面积最大的地貌单元，其深度大致介于4000～6000米之间，占海洋总面积45％左右。由于海岭、海隆以及群岛的分隔，大洋盆地被分成近百个独立的洋盆。总体看来，大洋盆地就是大盆套小盆。最深的一个盆底深度11034米，这就是位于太平洋的马里亚纳海沟，这一深度远远超过了陆地上的最高峰珠穆朗玛峰的海拔高度。

大洋中脊又称中央海岭，是世界大洋最宏伟壮观的地貌单元。它纵贯于大洋中部，绵延8万公里，宽数百乃至数千公里，总面积堪与全球陆地相比，其长度和广度为陆地上任何山系所不及。

★大海里的“草原”和“森林”

海洋里有l万多种植物，绝大多数都是低等的叶状植物，也就是海藻和海洋菌类。这些藻和菌类，大的如参天大树，小的肉眼难以看清。它们有的漂浮于海面，形成辽阔的海上草原；有的生长于海底，形成繁茂的海底森林。

在北大西洋中心，就有一块马尾藻形成的海上草原。由于这里风平浪静，水流微弱，飘浮的马尾藻不能远游，便在这里定居下来，并不断繁衍，盖满了大约450万平方公里的海面，远远看去真像是一片辽阔无边的草原。使这片海域有了“马尾藻海”的称号。

海洋植物不仅可以构成一片片海上草原，而且那些长得高大的海藻，也可以形成巨大的海底森林。长在海底的藻类，不像陆地上的植物那样，扎根于土壤。而是用假根附着在海底或岩石上，直接从海水里获得营养物质。在南太平洋沿岸生长的“海藻树”，高3—15米，粗如人腿，退潮时才露出上部的枝叶。在北美洲的一些沿海地区，生长着一种“棕榈”，长在海底岩石上，不怕风浪冲击，高达90余米。有一种巨藻，是藻类之王，高几十米到百余米，有的甚至达到500米，其“叶片”就有40—100厘米长，它的寿命有12年之久。就是这些巨藻形成了海底森林。

海洋“草原”和“森林”对人类来说，也是宝贵财富。许多海藻营养价值很高，如紫菜、海带、江篱、石花菜、海萝等，都是人们常吃的海菜。许多海藻的药用价值相当大，如海带含碘多，可治粗脖子病；紫菜可治高血压；海人草、铜藻、铁丁菜、青虫子等可入药驱蛔虫；萱藻、马尾藻、海蒿子等还可以提炼出抗癌药物呢!还有许多海藻是很好的氮肥和钾肥及重要的牲畜饲料。因此，人类正在努力开发利用海上草原和海底森林。

★海洋里的财宝

浩瀚的海洋，处于地球的最低处，宛如盛满了水的盆子。这难以计量的大盆子里，蕴藏着比陆地上丰富得多的资源和宝藏，是一个取之不尽的“聚宝盆”。

这聚宝盆底的表层，广泛分布着一种海底矿物资源——锰结核。这种东西的形状就像土豆一样，是一种黑色的铁和锰氧化物的凝结块。里面除含铁和锰之外，还含有铜、钴及镍等55种金属和非金属元素。整个海底大约覆盖着3万亿吨锰结核。并且还在不断增生，是取之不尽，用之不竭的。海底表面还蕴藏着制造磷肥的磷钙石，储量可达3000多亿吨，如开发出来，可供全世界使用几百年，海底岩层中还有丰富的铁、煤、硫和岩盐等矿藏。

石油是最宝贵的燃料。目前已探知的海底石油就已有1350亿吨，占世界可开采石油的45％。我国近海、波斯湾沿海、北海等近海地区的储量最大。

在全球135亿亿吨的海水中，溶存着80多种元素，可提取5亿亿吨盐，3100万亿吨镁，3050万亿吨硫，660万亿吨钙，620万亿吨钾，12万亿吨锶，7万亿吨硼。此外，还有锂、铷、铀、铜等元素。

3100万亿吨镁，3050万亿吨硫，660万亿吨钙，620万亿吨钾，12万亿吨锶，7万亿吨硼。此外，还有锂、铷、铀、铜等元素。纪80年代以来，又发现了海底热液矿藏，总体积约3932万立方米，是金、银等贵金属的又一来源。因而，它又被称为“海底金银库”。

波涛汹涌的海水，永不停息地运动着。其中潜藏着无尽的能量。海水不枯竭，这能量就用不完，因此海水是可再生能源。全部海洋能大约有1528亿千瓦，这种能量比地球上全部动植物生长所需要的能量还要大几百倍。可以说，海洋是永不枯竭的电力来源。

海洋中有20多万种生物，其中动物18万种，植物2．5万种。海洋动物中有16000多种鱼类、甲壳类、贝类及海参、乌贼、海蜇、海龟、海鸟等，还有鲸鱼、海豹、海豚等哺乳动物。海洋植物中有大家熟知的海带、紫菜等。有人统计，海洋生物的蕴藏量约342亿吨，它提供给人类的食品能力，等于全世界陆地上可耕种面积所提供农产品的1000倍。