Page 48 - 海洋科學序列教材G3-G5初階海洋素養

科學內容背景

於，2009 年 12 月 4 日，水下滑翔機經歷了 221 天、7400 公里的航程，西班牙研究船「調查者號」
（Investigador）被美國與西班牙學生發現並撈上滑翔機。若要取得歷史性一刻得進一步資料，請參
考網站 http://rucool.marine.rugsters.edu/atlantic/index.html for.。此次成功的任務，更證明水
下滑翔機是創新且令人振奮的方式，讓科學家（還有我們大家）學習更多海洋的奧秘。

第二單元：水下生物面面觀

海洋生物
海洋生物繁雜多樣，有些類型只棲息於海洋。海洋生物主要類型的多樣性，遠超過陸地生物。針對這
些陸地上看不到的生命，海洋生物學家提供了許多獨特的案例，包括生命週期、生存適應以及物種之
間的關係。海洋生物的體型歧異多樣，從最小的病毒到地球最大的生物—藍鯨都有。海洋生物包括微
生物、海藻與其他藻類，以及動物。

海藻以及其他藻類
海藻以及其他藻類是簡單、類似植物的海洋生物，但是並非真正的植物。這些生物缺乏根、莖、葉、
花、種子，或其他適應陸棲環境需要的構造。有些海藻的外觀類似陸地植物，這是因為趨同演化
（convergent evolution）的關係—海藻與植物各自演化出類似的構造、類似構造也執行類似的功能，

但是分屬於海藻與植物的類似構造，卻是獨立演化出來的。海藻的附著器（holdfast）和植物的根，
就是趨同演化的例證。附著器的外觀也和根相同，連功能都大同小異，因為功能就是把海藻固定在礁
岩上。不過，兩者演化的途徑不同：植物的根能從土壤吸收養分，但是附著器無法從岩石吸收養分；
海藻需要的養分，直接透過特殊的組織從海水吸收。

海藻分成三類——綠藻、紅藻以及褐藻，且每一類都獨自演化。有些種類的綠藻、紅藻以及褐藻，外
觀上彼此相當類似，這也是趨同演化的關係。陸地植物與綠藻的關係密切，卻與紅藻及褐藻較無關係。

藻類還有另一個稱呼，就是「大型藻」（macroalgae），其實也有「小型藻」（microalgae），
也就是微小、需透過顯微鏡才能看到的生物，分類上與藻類相近。植物性浮游生物（就是一類小型
藻），構成海洋食物網的基石。矽藻（diatom，與褐藻關係密切）漂浮在海水中，佔了植物性浮游生
物相當的比重。渦鞭毛藻（dinoflagellate）則是另一主要類別的小型藻，有些具有毒性，對海洋生
物與人類造成毒害。萬一小型藻出現大爆發式的增殖，該現象稱為藻華（algae bloom），紅潮（red
tide）就是藻華的一例。有一類渦鞭毛藻稱為共生藻（zooxanthellae），是珊瑚礁生態重要的一環。

光合作用

地球大氣的氧氣，大部分源自海水中能行光合作用的生物。除了學生，甚至大部分的成人聽到這個事
實，往往驚訝異常；這是因為闡述光合作用的教材，往往以陸棲植物為教學範例。如果和學生討論光
合作用，他們會認為熱帶雨林提供了大氣大部分的氧氣。

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