作者：王自磐（自然資源部第二海洋研究所）
來源：《知識就是力量》雜誌
46億年前地球海洋誕生，從此生命的搖籃孕育出萬物。從極地到赤道，海洋世界生機勃勃，形態各異。但長期以來人類對極地海洋知之甚少，在人們的想像中，只有溫暖的海洋才能孕育出萬紫千紅的生命世界，而在兩極冰雪之下的大海深處，怕是不會有多少生命之物了。但近幾十年來，隨著極地海域考察範圍的逐漸擴大，尤其在南極海洋深處的研究增多，許多新物種不斷被發現，過往的傳統觀念正在被科學新知所修正。有關南極海洋保護的理念，也在這個過程中得到更多的發展和完善。
我曾17次赴南、北極參加考察探險活動，其中8次隨「極星」號等國外考察船赴極地，在南極地區，我曾領略過「冰下草原」的奇幻景色，也曾見過形形色色的海底生物。接下來就讓我們一起走進南極海底，探索鮮為人知的海底世界。
「冰下草原」生物大聚會
南極位於南半球高緯度極端寒區，也是全球最寒冷和暴風雪最頻繁的地區，通常一年中有8~9個月的時間被茫茫浮冰和積雪所覆蓋。長期以來人們一直認為，與熱帶品類繁多的海洋生物世界相比，南極海洋不僅生物多樣性相對較低，其海洋食物鏈的結構也會相對簡單。然而，近十幾年中，隨著許多新的物種不斷被發現，這種傳統觀念正在受到嚴重的挑戰。如此天寒地凍，海裡還會有多少生命？飛鳥以及企鵝與海豹們又吃什麼？其實，當你透過厚厚的冰層，就會驚奇地發現：綠色的海藻連片依附在崎嶇不平的冰底，酷似肥美的「冰下草原」，冰下一片生機盎然的景象，與冰面上所見的寒風凜冽、荒蕪蕭條，給人以難以置信的巨大反差，一個充滿奇幻景象的生命世界就此誕生。
南極半島陸架海底軟泥底質呈現豐富多彩的動物世界。（圖片來源/綠色和平組織）
南極海底淺表層的底質環境通常以軟泥底質、砂石混合底質或巖石類硬性底質環境為主。相比於巖石和砂石，沉降到海底的有機碎片和顆粒物更容易與海底淤泥混合，形成富含營養物質的軟底層，進而為海藻、低等單細胞動植物，甚至大型生物等各種底棲生物提供生命活動所需的棲息環境和營養物質。因而，在軟泥層底質結構的海底，更容易形成種類較多、密度也較大的生物分布景觀。
在這塊沉入海底的墜石上面，生物種類和數量相對稀少，兩株大些的是群體原始珊瑚，以及一些低等的海綿動物，有時也會有蛇尾類的棘皮動物到此覓食。(圖片來源/綠色和平組織)
海洋中肉眼難以觀察到的硅藻、藍藻和綠藻、金藻等微型、微微型單細胞浮遊植物，作為初級生產者的它們處於海洋生物地球化學過程的前哨，擔負著直接從海水中吸收、利用溶解碳和其它物質與能量，並轉化為生物物質，繼而向生態系統更高層次傳遞和輸送的第一道關卡。海水單細胞微藻密度大小影響到水體溶解二氧化碳的飽和度，由此影響海氣界面二氧化碳的動態平衡，進而對溫室效應起到調控作用。以原生動物和鞭毛藻為代表的異養單細胞生物，和橈足類、端足類、南極磷蝦等以海洋微藻為食，作為低等次級生產者，綠色海藻為物質和能量進一步向高級消費群的轉化、輸送起到接力作用。
南極海冰區，「冰下草原」——海洋真光層生物地球化學過程示意圖。(供圖/王自磐)
夏季，是南極生命的黃金季節，更賦予海洋以旺盛的生命氣息。威德爾海豹、象海豹、阿德雷企鵝，以及數以千萬計的海鳥由北方回到它們的南方故地。它們雖然都在南極海岸棲息地繁衍生息，傳宗接代，卻永遠不會離開有著養育之恩的大海的懷抱。燦爛的陽光為南極海洋初級生產者——浮遊植物進行光合作用提供了充足的能量，海洋中的二氧化碳依靠它們吸收和轉化。浮遊硅藻的大量繁殖，為磷蝦等次級生產者提供了豐富的食物。南極磷蝦之所以被美譽為建造南極海洋生物金字塔的關鍵，完全是因為這些貌似平常的海洋小精靈，不僅是許多魚類、頭足類等處於食物鏈低端消費者的主要餌食，同時還擔當著養活南大洋中包括海洋巨無霸——鯨類、海豹等哺乳動物，以及無數企鵝、賊鷗、燕鷗、信天翁等南極海鳥在內的高端消費群的生計。
吃飽喝足曬太陽的海豹。(圖片來源/綠色和平組織)
南極海底的海百合(屬棘皮動物)呈五輻射形的身體，伸出十條細長的腕，運動時舞動著自由優美舞姿。（圖片來源：綠色和平組織）
由於磷蝦行蹤詭秘，人類迄今仍不能確切測算出它的資源量。科學家們估算南極磷蝦的儲量可能在6.5億~10億噸。這一數字表明，磷蝦的資源量是相當有限的，它可以捕撈，但必須嚴加控制。所以，當人們張開大網，在南大洋肆意捕撈磷蝦之時，也要考慮到鯨類、海豹、魚類和海鳥等以磷蝦為食的大型南極動物們所構建的食物鏈及南極的生態平衡。
南極海洋生物金字塔，南極海洋食物鏈基本結構
「另闢蹊徑」的捕獵藝術
如果我們再往南極的海底深處探尋，基於不同類型的地質結構，我們就會發現這又是一個由不同物種、群落和密度構成的生命世界。生活在這個食物鏈中的南極海洋底棲動物，也在這漫長的時間裡進化出了許多「另闢蹊徑」的捕獵藝術。蠕蟲類的線蟲、環節動物多毛類（沙蠶）、海參和海膽、貝類、等足類生物和蝦、蟹等甲殼動物以營養豐富的軟泥底質環境作為自己的「安樂窩」，進而吸引來其他以它們為食的肉食性動物，比如棘皮動物（海星、蛇尾、海參和海百合）以及大型貝類、底棲魚類等。
海底的智多星1號——南極櫛水母
南極櫛水母的捕食撒手鐧是它那能從反口端兩側釋放出的兩條長長的觸手，觸手側肢上的粘細胞使其表面充滿粘液，如果遊走在南極櫛水母的橈足類生物一不小心粘上了，它們就再也無法逃脫，最終成為南極櫛水母的「盤中餐」。
南極櫛水母正爭奪已經被黏液粘成一團的橈足類水蚤
用毒液「守株待兔」的水螅
除了依靠力量和智慧主動出擊的捕食者，也有一些動物選擇「守株待兔」，比如水螅。水螅舞動的觸手就像在海中撒下的漁網，無論是魚子魚卵、還是水蚤，它們一旦觸碰到這些觸手就會被黏住，進而被水螅觸手刺細胞釋放的「注射毒劑」所麻痺，而後水螅便慢慢吞噬整個獵物，從此獵物便永無出頭之日。
淡水環境中，水螅用有毒刺的觸手捕獲遊過身旁的水蚤，毒刺會將捕獲物殺死，然後慢慢撕成碎片，吞噬、消化吸收。
自帶超凡的抗凍能力的伯納奇冰魚
在羅斯海保護區冰冷的海底，生活著T·伯納奇冰魚，T·伯納奇冰魚血液中的糖蛋白分子含有一種能阻止血液冰晶生長的糖肽結構，能保持其體內的血液循環，避免其機體被凍結。而這種抗凍特性，確保這種魚在冰凍環境中得以生存和保持一定的活力，並能穿梭於冰凌縫隙，捕捉它們愛吃的腔腸動物和小型軟體動物等。
T·伯納奇冰魚正在吞噬鰓曳蟲
(圖片來源/南極生物學研討會論文集）
留下人類最後一片淨土
全球氣候變暖加速兩級冰川退縮和凍土消融，導致海平面不斷上升和海水鹽度的稀釋，加上海洋重大洩(漏)油事件頻發和工業有害物質汙染等，這些因素都能將海洋生態系統推入萬劫不復的災難，而最先遭遇不測的就是那些對海水溫度、鹽度變化和海水化學成分改變十分敏感的海洋微藻與低等生物群。這對極地海洋食物鏈而言無異於釜底抽薪，並直接導致海洋生態系統的癱瘓。海洋生物正遭遇巨大的生存危機，生命的絕唱通過食物鏈由低端向高端的蔓延，已一次次向人類發出種種警示！
中國雪龍號科學考察船南極冰海行進中
（圖片來源/極地研究中心）
回溯我們對南極海洋的了解過程，本以為貧瘠的極地海洋，其實孕育著豐富和獨特的生命體系。即使在科技飛速發展的今天，我們對海洋的了解仍只是滄海一粟。因此建立一個有效的全球海洋保護體系，保護已知的具有特殊生態意義的海域，毫無疑問是至關重要的。我們堅信，只有重視全球海洋生態環境保護，才能給全人類帶來持續向善向好的發展。期待中國今後在全球建立海洋保護區方面，繼續貢獻大國力量。
責任編輯 / 陳天昊 美術編輯 /李子夜