Top Predators in Marine Ecosystems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Ian Boyd

出品人:

页数:392

译者:

出版时间:2006-5-11

价格:GBP 75.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521847735

丛书系列:Conservation Biology Series (Cambridge)

图书标签:

海洋生物
顶级掠食者
海洋生态系统
生物学
动物学
海洋保护
食物链
捕食者-猎物关系
海洋科学
生态学

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具体描述

The sustainable exploitation of the marine environment depends upon our capacity to develop systems of management with predictable outcomes. Unfortunately, marine ecosystems are highly dynamic and this property could conflict with the objective of sustainable exploitation. This book investigates the theory that the population and behavioural dynamics of predators at the upper end of marine food chains can be used to assist with management. Since these species integrate the dynamics of marine ecosystems across a wide range of spatial and temporal scales, they offer new sources of information that can be formally used in setting management objectives. This book examines the current advances in the understanding of the ecology of marine predators and will investigate how information from these species could be used in management.

《海洋深处的奥秘：生命在极端环境中的演化与适应》内容简介本书将带领读者深入探索地球上最神秘、最原始的环境之一——深海。我们聚焦于那些在完全黑暗、极高压力、以及极低资源条件下，依然能够蓬勃发展的生命形式。这不是一本关于海洋食物链顶端的捕食者之书，而是关于在生命极限边缘挣扎、进化并最终建立起独特生态系统的生物群落的深度考察。第一部分：深海的物理与化学疆界深海不仅仅是“黑暗”的代名词，它是一个由一系列极端物理和化学参数共同定义的复杂系统。本部分将详细解析这些环境因素如何塑造了深海生物的生存策略。 1. 压力：看不见的巨石水深每增加十米，压力就增加一个大气压。在马里亚纳海沟的挑战者深渊，压力可达一千个大气压以上。这种巨大的静水压力对生物体内的蛋白质结构、细胞膜的流动性以及酶的活性构成了根本性的挑战。我们将探讨生物如何通过积累特殊的渗透调节物质，如三甲胺氧化物（TMAO），来稳定蛋白质的构象，抵抗压力导致的变性。TMAO 浓度与深度的精确相关性，是生命适应物理极端性的一个完美案例。此外，对细胞膜脂质成分的调整——增加不饱和脂肪酸的比例，以维持必要的流体特性，也将是重点讨论内容。 2. 绝对黑暗与光合作用的终结在透光带（photic zone）以下，光线完全消失。这意味着依赖光合作用的食物链基础不复存在。我们将追溯生命从地表向深海迁移的历史，并分析生物如何成功过渡到化能自养（chemosynthesis）为主导的营养系统。这需要对能量捕获机制进行彻底的重构，不再依赖太阳能，而是依赖地球内部化学能。 3. 极度贫瘠的“海洋雪” 深海的营养输入主要依赖于上层水体死亡生物残骸缓慢沉降形成的“海洋雪”（Marine Snow）。这种营养物质的稀疏性和间歇性，要求深海生物进化出极高的营养利用效率。本部分将详细分析生物如何通过降低新陈代谢速率、延长生命周期、以及高度适应性地捕获和储存能量来应对这种食物匮乏的常态。第二部分：化能自养的奇迹与生命的涌现深海生态系统的能量来源和营养基础，完全颠覆了我们对传统生态学的认知。本部分将集中探讨那些不依赖阳光的生命奇迹。 1. 热液喷口生态系统：地球的“肺” 位于中洋脊附近的深海热液喷口（Hydrothermal Vents）是地球内部能量直接释放的窗口。富含硫化物、甲烷和其他还原性化学物质的热液流体，是独特的能量源。我们将深入解析居住在喷口周围的嗜硫细菌和古菌，它们如何利用化学能合成有机物。这些微生物构成了整个生态系统的基石，支撑着巨型的管虫、特殊的双壳类和各种奇特的无脊椎动物。我们将描述硫氧化过程如何替代了光合作用，成为碳固定的主要驱动力。 2. 冷泉生态系统：甲烷的秘密与热液喷口不同，冷泉（Cold Seeps）的化学物质释放速度较慢、温度接近周围海水。然而，它们提供的甲烷和硫化氢同样是强大的能量载体。本章将对比热液喷口和冷泉生态系统的结构差异，探讨那些专门适应甲烷氧化环境的生物群落，以及它们在地球碳循环中的潜在重要性。 3. 生命的起源与极端环境的关联通过研究这些化能自养的生物群落，本书将探讨深海极端环境与地球早期生命起源之间的紧密联系。许多深海微生物的代谢途径和生理特性，可能保留了地球生命诞生之初的“化石证据”。第三部分：深海生物的奇特形态与行为适应在缺乏光线、高压和低能耗的环境下，生物体的形态和行为进化出了令人难以置信的特化。 1. 视觉的重塑与替代感官在深海的永恒黑暗中，传统的视觉功能已不再是主要的生存优势。我们将研究深海鱼类如何进化出巨大的眼睛以捕捉微弱的生物荧光，或者如何完全退化视觉，转而依赖其他感官。生物发光（Bioluminescence）作为深海生物交流、捕食和防御的主要手段，将被详细剖析。不同物种发光信号的颜色、频率和模式，构成了深海独有的“光语言”。 2. 低代谢与“漂浮”的艺术为了节省至关重要的能量，许多深海生物表现出极低的代谢率，它们生长缓慢，寿命极长。我们将分析适应于中层水域（Mesopelagic Zone）的生物，它们通过凝胶状的身体结构和高含水量的组织来减少密度，从而实现“免费游泳”——最小化肌肉能量消耗，适应垂直迁移或漂浮生活。 3. 生殖策略的极端化在广阔而稀疏的深海环境中，寻找配偶是一项巨大的挑战。本书将探讨深海生物如何应对这种“稀疏性”，包括雌雄同体的现象、雄性寄生（例如琵琶鱼的极端合体），以及产下少数但营养丰富的大型卵子的策略。这些生殖适应性直接反映了种群密度对生存率的决定性影响。第四部分：人类影响与深海的未来保护随着科技的发展，人类对深海的干预日益加深。本部分关注这些古老而脆弱的生态系统所面临的新兴威胁。 1. 深海采矿的隐忧对多金属结核、富钴结壳和海底硫化物的开采活动，对那些形成于数百万年尺度的生物群落构成了直接的物理破坏。我们将评估采矿活动对化能自养微生物群落的冲击，以及对缓慢生长的巨型生物（如深海海绵和珊瑚）的不可逆影响。 2. 污染物的深层汇集持久性有机污染物（POPs）和微塑料等人类产生的污染物，正在通过海洋食物链向深处富集。本书将分析这些污染物如何在极端压力和低温下影响深海生物的生理机能和生殖健康。 3. 保护的伦理与科学挑战深海生态系统是地球上了解生命适应性、化学循环和地质历史的宝贵“活化石”。如何平衡资源开发的需求与保护这些独特生物圈的紧迫性，是当前面临的重大科学和政策挑战。本书最后呼吁采取基于生态系统的方法，建立有效的国际治理框架，确保深海科学研究的持续性及其生态完整性不被破坏。通过对这些极端环境生命的系统性考察，《海洋深处的奥秘》揭示了生命适应力的边界，展示了地球上最深刻、最不为人知的生态系统所蕴含的科学价值和自然之美。

作者简介

Ian Boyd is Director of the Sea Mammal Research Unit at the University of St Andrews. He is a Fellow of the Royal Society of Edinburgh and a recipient of the Bruce Medal of the Zoological Society of London for his scientific studies in Antarctica.

Sarah Wanless of the NERC Centre for Ecology and Hydrology, works on long term studies of bird populations.

C. J. Camphuysen's current research interests include foraging ecology, mortality and distribution patterns of seabirds in the Atlantic Ocean and in the North Sea, the impacts of fishing on marine birds and the spatial distribution and temporal trends in abundance of cetaceans in the North Sea.