變色與發光的奧秘

1947年，美國佛羅裏達半島沿海出現過一種奇異的現象，那裏的原本碧藍的海水在短短的幾天時間裏突然變成了一片棕紅。科學家們對此現象作了大量的調查。最後查明，原來是海洋甲藻大量繁殖引起的海水變色。那一帶地處亞熱帶，海水中生活著大量浮遊生物，最多的是鞭毛蟲等原生動物。每當海水環境對其有利時，鞭毛蟲會以驚人的速度繁殖，科學家測定，一個細胞經過25次分裂後，能生出3300多萬個新蟲，一滴海水中就能孳生6000個之多。它們體內含有紅色的擬脂物，一旦環境突然發生變故，如海底火山爆發、地震產生海嘯等，這些浮遊生物就會大量死亡，把海水“染”成棕紅色。這時，由於浮遊生物迅速繁殖與死後分解，海水中氧氣大量消耗，加上有毒物質的擴散，會使魚類大量死亡。所以，赤潮現象對於海洋生物來說，實則是一種災難。

1957年6月，一艘航行在印度洋北部阿拉伯海上的貨船，正在萬頃碧波中向前行駛。突然，船員發現周圍海水變成了紅褐色，其間分布著銀光閃閃的死魚群，密密麻麻地阻擋著貨船。觀察結果，在成千公裏長、二百公裏寬的遼闊海麵上，到處都漂浮著成群的死魚，總量可達幾百萬噸之多，使這一海域成為埋葬死魚的巨大的海上墳墓。

1980年5月，我國廣東沿海的湛江港附近海麵，也曾發生奇異的赤潮現象。人們站在岸邊眺望，隻見碧藍的海水變紅變渾，海麵上漂浮的死魚隨波逐浪，航行的海船由於枯萎的海藻的阻滯而濺起層層泡沫，海風吹來一陣陣又腥又臭的氣味，情景十分恐怖和淒慘。

應該強調的是赤潮並不全是紅色的，由於主要的浮遊生物種類不同，海水會呈現出不同的顏色。例如，某種鞭毛藻會引起綠色的“赤潮”，某些矽藻能形成紅褐色的“赤潮”……。

赤潮，給沿海地區帶來不少麻煩。它隨著海浪衝向海岸，使漫長的海灘上拋滿了死魚爛蝦，不僅腥臭難聞，汙染環境，而且給漁民的生產、生活帶來很大影響。目前，由於對赤潮的出現還無法采取有效的措施，既不能準確地預報赤潮出現的時間，更不能事前製止赤潮的出現。所以， “赤潮”現象對於科學家來說，還是個不大不小的難題。

來很大影響。目前，由於對赤潮的出現還無法采取有效的措施，既不能準確地預報赤潮出現的時間，更不能事前製止赤潮的出現。所以， “赤潮”現象對於科學家來說，還是個不大不小的難題。

第二次世界大戰太平洋戰爭期間，發生過這樣一件事：一隊正在駛往日本群島作戰的美國艦隊，突然發現遠處海麵上閃動著明亮的火光，他們以為遇到了日本艦隊，一陣慌亂之後，立即荷槍實彈進入了戒備狀態。誰料不多一會兒，海麵又恢複了平靜，光亮消失得無影無蹤，原來虛驚一場。

1909年8月11日，駛往斯裏蘭卡科倫坡港的“安姆布利亞”號輪船正在夜航，突然在東南方向發現一片亮光，船員雀躍歡呼，以為見到了海港閃爍的燈光。可過了不久，他們才發現那是海洋發出來的一道巨大的光帶在欺騙他們。

這就是“海光”，一種海水發光現象。問題是，這種現象並不是在所有的海域裏都會發生的。

海光非常迷人，有的像絢麗的禮花，有的如巨大光柱，有的仿佛是快速旋轉的閃光的風車，有的又似串串火珠組成變幻莫測的幾何圖形……

那麽，為什麽會發生海光呢?為什麽隻在某些海域顯出海光現象?為什麽海光又旱現各種姿態呢?

科學家經過長期研究發現，海光是一些會發光的海洋生物跟人們開的小小玩笑。原來，海水中有的浮遊生物有發光的本領，像夜光蟲、多甲藻、裸溝鞭蟲、紅潮鞭蟲和一些水母、魚類等，都能在夜晚發出微弱的亮光。這些生物體內有特殊的發光細胞或器官，包含有熒光酶和熒光素，在海水攪動的影響下，可以發生氧化作用，同時發出細小的亮光。在茫茫的黑夜，這些微弱的亮光匯集起來，就形成神奇絢麗的海光。可見，發光生物的存在是海光形成的物質基礎，而海水的攪動則是外部條件。科學家發現，海光與海底火山爆發引起的地震波密切相關。強大的地震波引起海水激烈振**，使海洋生物發出亮光。所以，在振**強弱不同的海域，可以顯示千姿百態的海光。

拉丁美洲古巴島附近的“夜明海”，就是世界上海光奇異的著名水域。那裏生長著眾多的海洋生物，死後磷質集聚，夜晚可以發出強烈的光芒，方圓可達十平方公裏。每當輪船駛過，即使是在沉沉黑夜，船舷甲板上也非常明亮，甚至可以讀書看報呢!

★海底的真麵目

海底地形指海水覆蓋之下的固體地球表麵形態。海底地形是複雜多樣的，其複雜程度絲毫不亞於陸地。海洋底部有高聳的海山、起伏的海丘、綿長的海嶺、深邃的海溝，也有坦**遼闊的深海平原。世界大洋的大體結構通常分為大陸邊緣、大洋盆地和大洋中脊三大基本單位。

大陸邊緣包括大陸架、大陸坡和大陸隆。大陸架又稱大陸淺灘，是與大陸毗連的淺水區域和坡度平緩的區域，也就是陸地在海麵以下自然延續的部分。

大洋盆地是在世界大洋中麵積最大的地貌單元，其深度大致介於4000～6000米之間，占海洋總麵積45％左右。由於海嶺、海隆以及群島的分隔，大洋盆地被分成近百個獨立的洋盆。總體看來，大洋盆地就是大盆套小盆。最深的一個盆底深度11034米，這就是位於太平洋的馬裏亞納海溝，這一深度遠遠超過了陸地上的最高峰珠穆朗瑪峰的海拔高度。

大洋中脊又稱中央海嶺，是世界大洋最宏偉壯觀的地貌單元。它縱貫於大洋中部，綿延8萬公裏，寬數百乃至數千公裏，總麵積堪與全球陸地相比，其長度和廣度為陸地上任何山係所不及。

★大海裏的“草原”和“森林”

海洋裏有l萬多種植物，絕大多數都是低等的葉狀植物，也就是海藻和海洋菌類。這些藻和菌類，大的如參天大樹，小的肉眼難以看清。它們有的漂浮於海麵，形成遼闊的海上草原；有的生長於海底，形成繁茂的海底森林。

在北大西洋中心，就有一塊馬尾藻形成的海上草原。由於這裏風平浪靜，水流微弱，飄浮的馬尾藻不能遠遊，便在這裏定居下來，並不斷繁衍，蓋滿了大約450萬平方公裏的海麵，遠遠看去真像是一片遼闊無邊的草原。使這片海域有了“馬尾藻海”的稱號。

海洋植物不僅可以構成一片片海上草原，而且那些長得高大的海藻，也可以形成巨大的海底森林。長在海底的藻類，不像陸地上的植物那樣，紮根於土壤。而是用假根附著在海底或岩石上，直接從海水裏獲得營養物質。在南太平洋沿岸生長的“海藻樹”，高3—15米，粗如人腿，退潮時才露出上部的枝葉。在北美洲的一些沿海地區，生長著一種“棕櫚”，長在海底岩石上，不怕風浪衝擊，高達90餘米。有一種巨藻，是藻類之王，高幾十米到百餘米，有的甚至達到500米，其“葉片”就有40—100厘米長，它的壽命有12年之久。就是這些巨藻形成了海底森林。

海洋“草原”和“森林”對人類來說，也是寶貴財富。許多海藻營養價值很高，如紫菜、海帶、江籬、石花菜、海蘿等，都是人們常吃的海菜。許多海藻的藥用價值相當大，如海帶含碘多，可治粗脖子病；紫菜可治高血壓；海人草、銅藻、鐵丁菜、青蟲子等可入藥驅蛔蟲；萱藻、馬尾藻、海蒿子等還可以提煉出抗癌藥物呢!還有許多海藻是很好的氮肥和鉀肥及重要的牲畜飼料。因此，人類正在努力開發利用海上草原和海底森林。

★海洋裏的財寶

浩瀚的海洋，處於地球的最低處，宛如盛滿了水的盆子。這難以計量的大盆子裏，蘊藏著比陸地上豐富得多的資源和寶藏，是一個取之不盡的“聚寶盆”。

這聚寶盆底的表層，廣泛分布著一種海底礦物資源——錳結核。這種東西的形狀就像土豆一樣，是一種黑色的鐵和錳氧化物的凝結塊。裏麵除含鐵和錳之外，還含有銅、鈷及鎳等55種金屬和非金屬元素。整個海底大約覆蓋著3萬億噸錳結核。並且還在不斷增生，是取之不盡，用之不竭的。海底表麵還蘊藏著製造磷肥的磷鈣石，儲量可達3000多億噸，如開發出來，可供全世界使用幾百年，海底岩層中還有豐富的鐵、煤、硫和岩鹽等礦藏。

石油是最寶貴的燃料。目前已探知的海底石油就已有1350億噸，占世界可開采石油的45％。我國近海、波斯灣沿海、北海等近海地區的儲量最大。

在全球135億億噸的海水中，溶存著80多種元素，可提取5億億噸鹽，3100萬億噸鎂，3050萬億噸硫，660萬億噸鈣，620萬億噸鉀，12萬億噸鍶，7萬億噸硼。此外，還有鋰、銣、鈾、銅等元素。

3100萬億噸鎂，3050萬億噸硫，660萬億噸鈣，620萬億噸鉀，12萬億噸鍶，7萬億噸硼。此外，還有鋰、銣、鈾、銅等元素。紀80年代以來，又發現了海底熱液礦藏，總體積約3932萬立方米，是金、銀等貴金屬的又一來源。因而，它又被稱為“海底金銀庫”。

波濤洶湧的海水，永不停息地運動著。其中潛藏著無盡的能量。海水不枯竭，這能量就用不完，因此海水是可再生能源。全部海洋能大約有1528億千瓦，這種能量比地球上全部動植物生長所需要的能量還要大幾百倍。可以說，海洋是永不枯竭的電力來源。

海洋中有20多萬種生物，其中動物18萬種，植物2．5萬種。海洋動物中有16000多種魚類、甲殼類、貝類及海參、烏賊、海蜇、海龜、海鳥等，還有鯨魚、海豹、海豚等哺乳動物。海洋植物中有大家熟知的海帶、紫菜等。有人統計，海洋生物的蘊藏量約342億噸，它提供給人類的食品能力，等於全世界陸地上可耕種麵積所提供農產品的1000倍。