海洋生物的多样性及其保育-国立海洋科技博物馆.PDF

92 生物多樣性研習營 海洋生物的多樣性及其保育 邵廣昭 中央研究院動物研究所 研究員 一、海洋生物多樣性的意義 （一）物種多樣性及門的多樣性 生物多樣性可分成遺傳、物種和生態系的多樣性三個層次。就「物種多樣性」 而言，雖然陸域的昆蟲佔了目前已命名種類的一半，但很少人了解海洋生物其實 遠比陸上生物來的更為豐富珍貴。如目前所發現的 34個動物門中，海洋生物其 實就佔了33個門，而且其中有16個門的動物只能生活在海洋的環境，包括棘皮、 半索、毛顎、腕足、星蟲、螠蟲、櫛水母動物門等等，這還不包括 95﹪均在海 中的海綿、刺胞、苔蘚、紐形及內肛等動物門在內。相反的，34個動物門裏只 有一個有爪動物門是只分佈在陸地上。又如在植物界的藻類中，褐藻門和紅藻門 亦幾乎全部只生活在海洋中。這些懸殊的比例顯示其實海洋才是保存了地球上絕 大部份生物多樣性的地方。它所能提供人類未來探索學習的機會，和利用這些多 樣性的潛力，要遠比陸地上的生物來的更大。這是因為不同「門」的生物代表血 緣關係很遠，而血緣關係愈遠的生物，它們彼此間基因的歧異度和生物特性的差 異就會更大的緣故。最近隨著深海採樣工具的不斷進步和一些必威体育精装版的探勘報告， 以及DNA技術的精進可用來鑑識過去無法分辨的超微之微生物之品種。因此近 五年來在深海不斷有新的生物類群被發現，特別是超微的微生物。這正應驗了過 去科學家所言：在大陸棚的海底或更深的海域所孕育的物種可能高達百萬種之 多。這也不禁令人想起前人所云：人類對「內太空」的了解恐怕還不如「外太空」 來的多。 舉例而言，在二十世紀所發現的四個新種的動物門中，全都存在於海洋， 包括 1955年正式發表鬚腕動物門（Pogonophora），1956年發表之顎口動物門 （Gnathostomulida），1983年發表之兜甲動物門（Loricifera）及1995年在龍蝦的 口鬚上找到的環口動物門（Cycliophora）等。上述四門中除了顎口動物門是陸海 產均有外，其餘三個門都有只存活在海洋中。其實微生物的世界裏，包括濾過性 病毒（Viruses），原核生物界（Monera），原生生物界（Protista），真菌界（Fungi） 等才是真正未知亟待研究開發的領域，特別是原核生物中的細菌、藍綠藻及古生 菌（Archaea）其物種多樣性及歧異度之高才令人嘆為觀止。如最近幾年的研究 1 92 生物多樣性研習營 發現地球上數量最豐富的生物，應該是海洋中體長在0.2-2.0μm的微微浮游生物 （Picoplankton），如原綠球藻屬（Prochlorococcus），每毫升海水中有 7-20萬個細 胞。2002年科學家又在熱泉區的太古菌上發現另一群寄生在太古菌上的全新生 物（Nanaurchaeum）。因此相信未來會有許多足以改寫生物分類系統或演化樹的 生物將不斷地從海洋中被發現。當它們在整個地球生態系中所扮演的角色陸續被 闡明之後，許多生態學敎科書中被奉為佳臬的內容也將會不斷地再被修正或改 寫。 生物不論分成幾界，絕大多數的生物均仍存在於海洋，這主要是因為地球上 的生命均起源於海洋，最古老的化石出現在35億年前、5.7年前出現海洋無脊椎 動物、4.25億年前陸上才開始有生物出現，在此之前地球上只存在有海洋生物。 雖然絕大多數的古海洋生物迄今均已滅絕，但相信仍有不少可稱為「活化石」的 海洋生物仍存活在海洋中，包括出現在西班牙的峭壁上的蜂窩狀化石最近竟然在 深海熱泉周圍軟泥底海床上所發現到活體，因為牠們在蜂窩構造下還有精細的管 狀通道的結構，究竟是何種生物，目前仍是個謎。 （二）生態系的多樣性 在「生態系的多樣性」方面，不但不同的生態系在群聚的物種組成上有所不 同，其物種的習性，形成之機制或是功能運作（如食物鏈）亦都不相同。譬如河 口的沼澤區、紅樹林、潟湖、珊瑚礁、岩岸、大洋和深海沉積平原、乃至於深海 熱泉（hydrothermal vent）或是海底冷泉（cold seep）、其種類組成、結構及功能都 甚為不同。如鹽沼地區是以氮等高的營養鹽為基礎，利用光合作用將CO 2大量合 成有機物故有很高的初級生產量；而珊瑚礁是生活在貧養海域，但卻可有效地反 覆利用稀有的營養鹽來維持高初級生產量。又在深海環境因缺少陽光，故除熱泉 或冷泉可利