海洋生物发展历史简介
海洋生物学发展简史
公元前4世纪,古希腊科学家亚里士多德在动物群中记录了170多种海洋生物,包括海绵、腔肠动物、蠕虫、软体动物、节肢动物、棘皮动物、原生动物、鱼类、爬行动物、海鸟和海洋动物,其中海鱼为165438。
大约在公元前三世纪出版的中国《黄帝内经》记载了乌贼和鲍鱼对疾病的治疗。写于公元前一世纪以前的《尔雅》不仅记载了海洋动物,还记载了海藻。公元初,普林尼·乌斯的《自然史编年史》记载了170多种海洋生物。中国明代的《福建中国措书》中记载的海洋生物有200多种。
随着自然科学和航运的发展,海洋生物学进入了科学研究阶段。1674年,荷兰列文虎克首次发现海洋原生动物。1777年,丹麦米勒开始用显微镜观察北海的浮游生物。19世纪早期,埃伦堡在海洋中发现了沟鞭藻。英国达尔文对他在“小猎犬”号1831至1836航程中收集的卷须和珊瑚进行了出色的研究。1845年,德国的米勒使用浮游生物网收集和研究海洋浮游生物。
19世纪中叶,英国《福布斯》提出了海洋生物垂直分布的分带现象,将爱琴海按深度划分为九个区域,并出版了英国海洋生物分布图。德国的亨森在1887提出了浮游生物的概念,对海洋浮游生物进行了定量研究;在1891中,Gakkel提出了游泳动物和底栖生物两个概念。在1908 ~ 1913期间,Pedersson的工作为海洋底栖生物的定量研究奠定了基础。从65438年到0946年,佐贝尔的《海洋微生物学》奠定了海洋微生物,主要是海洋细菌的研究基础。
自19世纪下半叶以来,各国竞相派出海洋考察船,成立沿海生物研究机构,海洋生物的研究工作日益繁荣。其中,最著名的海洋考察是英国考察船挑战者号为期三年半的全球调查。学者们收集了大量的深、中层生物,出版了50卷名著,记录了4400多种生物新种,使当时已知的海洋生物数量增加了一倍。
最古老的海洋生物研究机构是意大利那不勒斯海洋生物研究所,成立于1872年,正式开放于1874年。1888年,英国海洋学会成立了普利茅斯海洋学研究所。美国于1888在伍兹霍尔建立了海洋生物研究所,等等。它们仍然是世界上最活跃的海洋生物学研究中心,尤其是伍兹霍尔海洋生物学研究所的工作,为海洋生物学的发展发挥了重要作用。
20世纪60、70年代以来,由于计算机、信息论、控制论和微量化学元素测定等数学和物理学新成果和新技术的应用,海洋生物学的研究发展到了一个新阶段。例如,英国和日本学者利用生物工程技术开发了控制海洋鱼苗性别的方法;美国发射了一颗海洋卫星来调查海洋鱼类数量和种类的变化。
中国对海洋生物的科学研究始于上世纪20年代,此后活跃了一段时间。30年代初,在厦门组织了一个全国性的“中国海洋生物学会”,30年代中期,海洋生物研究中心逐渐转移到青岛。自20世纪50年代以来,中国科学院、教育部、国家渔业局和海洋局以及一些省市建立了海洋生物研究机构,开展了全国海洋调查、渔场调查、海水养殖和养殖以及实验生物学和海洋生物学基础理论研究,取得了许多高水平的成果。
海洋生物学的基本内容
海洋生物学研究的内容极其丰富,并随着海洋调查手段和开发技术的提高而不断发展。可以说生物学的各个领域——分类、形态学、区系分布、生态学、生理学、生物化学、遗传学等。-在海洋生物学中有相应的发展。
200多年来,生物学家基本遵循林奈的两个定义,将海洋生物分为海洋植物和海洋动物两大类。随着分类学的发展,科学家们意识到这种分类学有很多缺点,比如真菌和大部分细菌都被归为没有光合作用的植物。现在,我们通常把海洋生物分为四类:海洋细菌、海洋真菌、海洋植物和海洋动物。
海洋生物中,已知种类最多的是海洋动物,有16 ~ 20万种,分布在动物界的几十个门类中。海洋植物10000多种,以低级海藻为主,高级海洋种子植物只有100种。海洋真菌不到500种。海洋细菌有很多种。
与陆地相比,海洋具有很大的特殊性,尤其是深海的强大压力和黑暗,使得海洋动物和细菌在外部和内部形态上的多样性和特殊性非常明显。这些特征和规律是无法从陆生生物的研究中获得的。
海洋生物学不仅与海洋渔业生产直接相关,而且为海洋生态学、海洋地质学、海洋物理学和海洋化学提供基础。比如生活在海洋中的动物数量远少于陆地和淡水,但其种类却明显多于陆地和淡水,说明海洋环境比陆地和淡水稳定得多;热带亚热带沿岸的红树林可以延伸到北美的百慕大和日本的九州,可见海洋暖流的作用,等等。
海洋个体生态、种群生态、群落生态和生态系统的研究是海洋生态研究的基础层次。海洋浮游生物和海洋底栖生物在海洋个体生态学和群落生态学中研究得比较好;海洋游泳生物中的鱼类在海洋种群生态学中得到了充分的研究。
海洋生态系统包括河口生态系统、上升流生态系统、珊瑚礁生态系统和内湾生态系统。海洋古生态学是研究地质历史时期古代海洋生物与海洋环境的关系。20世纪60年代以来,随着石油天然气的大力开发和深海钻探计划的实施,发展迅速。
食物是生态学中最基本的课题之一。海洋食物链、食物网和海洋生物生产力的研究也是海洋生态学的重要研究内容。由于人类对海洋资源需求的激增,海洋生物的经济和科学价值越来越重要,因此这些领域的研究都取得了不同程度的进展。
海洋是生命的发源地。地球上生命的历史超过30亿年,其中85%以上的时间完全是在海洋中度过的。研究生命的起源和进化离不开海洋生物学的工作。海洋生物的多样性,主要是动物,远远超过陆地和淡水,很多只能生活在海洋里。为了了解整个生物的分类系统及其进化过程,有必要对海洋生物学进行研究。
海洋占地球表面积的765,438+0%,也是许多工业废弃物的聚集地。海洋生态学的研究不仅有利于保护生物的生存环境,而且直接关系到海洋生物资源的开发和利用。
海洋生物具有一些独特的生理功能和生化特性,如海洋鱼类和哺乳动物的游泳能力、回声定位和体温调节等,已成为仿生学的重要研究内容。
海洋生物在国家经济建设中也发挥着重要作用。海洋生物是人类食物的重要来源,可食用的海藻有近百种,如海带、紫菜等。有更多可食用的海洋动物。目前世界上消费的动物蛋白质,约有12.5% ~ 20%(以鲜制品计算)来自海洋。
海洋生物还可作为工业、农业和医药的原料,如从海藻中提取的琼脂、卡拉胶和岩藻多糖,已分别用于食品、酿造、涂料、纺织、造纸和印刷等行业。目前,各种酶和激素、肽、多糖、脂肪酸等。已从海洋生物中提取,并已用于制造神经毒素、麻醉剂、止血剂、抗高血压剂、抗微生物剂、抗生素、抗癌物质和其他药物;珍珠、红珊瑚、角质珊瑚等海洋生物是珍贵的装饰品和工艺原料;红树林和海藻具有保护堤波的作用,其生长区是海洋水产生产和农牧业的理想基地。许多海洋生物也具有观赏价值。
海洋生物学是随着调查的发展和手段的提高而发展的。自20世纪60年代以来,随着新技术和成果的应用,海洋科学取得了飞跃。相比之下,海洋生物学的发展不如海洋科学其他学科快,其中一个重要原因是调查方法和工具仍然落后过时。因此,海洋生物学的发展需要调查和实验手段和仪器的创新。
海洋生态学研究是目前海洋生物学最重要、最活跃的领域。为科学开发、利用和发展海洋生物资源,满足人类需求,应推动海洋生态学在理论和应用上的进一步发展,了解各海区的生物组成、种群结构和数量变化规律、群落组成和更替、生态系统结构和功能、物质转化和能量循环,保证生物资源(种群密度)的持续高产,预测生物数量和环境变化的方向,维护生态平衡。同时,促进海洋生物学其他领域的发展。
从海洋生物中寻找新药已成为海洋生物学研究的重要方向。随着海洋药物研究的深入,海洋生物增殖和水产养殖的发展,分子化学和生物工程的理论和手段的引入,不仅可以生产出造福人类的新药和新品种,而且将促进海洋分子生物学和海洋生物工程的建立和发展。
对海洋生物,特别是海底热液自养细菌和动物及其生态系统的深入研究将促进对生命起源和进化的研究。