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海洋萬花筒
海中的微宇宙:一滴水裡的生命
- 作者:郭吉祿/國立臺灣海洋大學環境生物與漁業科學學系; 黃謙、嚴國維/農業部水產試驗所海洋漁業組
你可曾想過,在一滴看似平凡的海水中,竟蘊藏著成千上萬的生命?牠們體型微小,卻肩負著支撐整個海洋生態系統的重任。這些肉眼難以察覺的微生物,統稱為「浮游生物」,是海洋中最基礎、卻不可或缺的一環。
浮游生物依營養方式可分為自營的浮游植物(能進行光合作用),以及異營的浮游動物(以浮游植物、細菌或有機碎屑為食)。牠們不僅是食物鏈的起點,更參與碳循環、營養鹽再生等關鍵生態功能,對地球氣候調節與海洋環境平衡具有深遠影響。
為了更深入認識這片湛藍海洋中最初的生命基石,以下介紹三類海洋中常見且具代表性的浮游動物:端足目、棘皮動物幼生與海樽。牠們雖然微小,卻在自然界中各自扮演著精巧而不可或缺的角色,共同編織出海洋生命的微宇宙
魚苗的行動餐車及海洋清道夫:端足目
在海洋的微觀世界裡,端足目(Amphipoda)是一群小型甲殼類,隸屬節肢動物門軟甲綱。牠們身體側扁,缺乏堅硬外殼,卻擁有靈活的分節附肢,能敏捷地穿梭水中。
端足目多以浮游植物為食,是許多小型魚類的主食,因此被譽為魚苗的「行動餐車」。另一方面,牠們也會攝食死亡有機物,成為名副其實的「海洋清道夫」,在食物鏈中扮演分解者。部分端足目甚至能生活於海冰下方,展現驚人的環境適應力。這些低調卻關鍵的生物,既提供能量,也維繫著海洋生態的平衡。

端足目個體(依臺灣周邊海域採集樣本之顯微鏡觀察繪製)
從透明小水滴到海底星辰:棘皮動物幼生
在海洋的浮游世界裡,有一群宛如漂浮精靈的生物 ─ 棘皮動物幼生(Echinodermata larva)。牠們來自海星、海膽、海參與海百合家族,外型卻與成體迥異。
幼生階段的棘皮動物透明、呈雙側對稱,依靠纖毛擺動在水中游動並攝食顆粒。隨著成長,牠們會經歷一次劇烈的變態 ─ 由雙側對稱蛻變為五輻對稱。這種轉變讓牠們從漂浮的水滴模樣,化為深海底棲的幾何生命體,彷彿從一條直線化作海底星辰,堪稱大自然最詩意的對稱實驗之一。如此徹底改變身體結構的發育方式,在動物界極為罕見,也因此成為科學家研究演化與發育的重要線索。

紫色海星(Pisaster ochraceus)幼生的變身:由雙側對稱 (左),轉變為五輻對稱 (右)
(改繪自 Hodin, J. et al. (2019) Culturing echinoderm larvae through metamorphosis圖5)
水中的透明火箭與過濾工匠:海樽綱
乍看之下,海樽(Thaliacea)像是海中漂浮的小水母,透明、柔軟,安靜地滑過水層。但別被其外表騙了,牠們其實與人類同屬脊索動物的一員。
海樽的身體如同透明小桶,藉由擠壓體壁推動海水通過體腔前進,猶如「水中的火箭」。這樣的運動方式讓牠們能邊游邊過濾水中的浮游植物與細菌,成為移動的「濾水器」。牠們的過濾效率驚人,每天可處理超過自身體積上千倍的海水,因此被視為海洋的過濾工匠。
更重要的是,牠們會將攝入的碳元素轉化成大顆粒,沉入深海,把二氧化碳長期「封存」,對全球碳循環有顯著貢獻。無論是作為魚類或海龜的食物來源,還是淨化與調節海洋環境,這些低調的透明工匠,是海洋裡不可或缺的守護者。

海樽個體(依臺灣周邊海域採集樣本之顯微鏡觀察繪製)
微小卻偉大:浮游生物的生態使命
浮游生物不只是食物鏈的起點,更是維繫氧氣供應與碳循環的無名英雄。雖然微小,卻支撐著整個海洋生態的運作。當我們凝望一片湛藍海面時,別忘了,在那不起眼的一滴海水裡,無數的生命正默默守護著我們的地球。
浮游生物依營養方式可分為自營的浮游植物(能進行光合作用),以及異營的浮游動物(以浮游植物、細菌或有機碎屑為食)。牠們不僅是食物鏈的起點,更參與碳循環、營養鹽再生等關鍵生態功能,對地球氣候調節與海洋環境平衡具有深遠影響。
為了更深入認識這片湛藍海洋中最初的生命基石,以下介紹三類海洋中常見且具代表性的浮游動物:端足目、棘皮動物幼生與海樽。牠們雖然微小,卻在自然界中各自扮演著精巧而不可或缺的角色,共同編織出海洋生命的微宇宙
魚苗的行動餐車及海洋清道夫:端足目
在海洋的微觀世界裡,端足目(Amphipoda)是一群小型甲殼類,隸屬節肢動物門軟甲綱。牠們身體側扁,缺乏堅硬外殼,卻擁有靈活的分節附肢,能敏捷地穿梭水中。
端足目多以浮游植物為食,是許多小型魚類的主食,因此被譽為魚苗的「行動餐車」。另一方面,牠們也會攝食死亡有機物,成為名副其實的「海洋清道夫」,在食物鏈中扮演分解者。部分端足目甚至能生活於海冰下方,展現驚人的環境適應力。這些低調卻關鍵的生物,既提供能量,也維繫著海洋生態的平衡。

端足目個體(依臺灣周邊海域採集樣本之顯微鏡觀察繪製)
從透明小水滴到海底星辰:棘皮動物幼生
在海洋的浮游世界裡,有一群宛如漂浮精靈的生物 ─ 棘皮動物幼生(Echinodermata larva)。牠們來自海星、海膽、海參與海百合家族,外型卻與成體迥異。
幼生階段的棘皮動物透明、呈雙側對稱,依靠纖毛擺動在水中游動並攝食顆粒。隨著成長,牠們會經歷一次劇烈的變態 ─ 由雙側對稱蛻變為五輻對稱。這種轉變讓牠們從漂浮的水滴模樣,化為深海底棲的幾何生命體,彷彿從一條直線化作海底星辰,堪稱大自然最詩意的對稱實驗之一。如此徹底改變身體結構的發育方式,在動物界極為罕見,也因此成為科學家研究演化與發育的重要線索。

紫色海星(Pisaster ochraceus)幼生的變身:由雙側對稱 (左),轉變為五輻對稱 (右)
(改繪自 Hodin, J. et al. (2019) Culturing echinoderm larvae through metamorphosis圖5)
水中的透明火箭與過濾工匠:海樽綱
乍看之下,海樽(Thaliacea)像是海中漂浮的小水母,透明、柔軟,安靜地滑過水層。但別被其外表騙了,牠們其實與人類同屬脊索動物的一員。
海樽的身體如同透明小桶,藉由擠壓體壁推動海水通過體腔前進,猶如「水中的火箭」。這樣的運動方式讓牠們能邊游邊過濾水中的浮游植物與細菌,成為移動的「濾水器」。牠們的過濾效率驚人,每天可處理超過自身體積上千倍的海水,因此被視為海洋的過濾工匠。
更重要的是,牠們會將攝入的碳元素轉化成大顆粒,沉入深海,把二氧化碳長期「封存」,對全球碳循環有顯著貢獻。無論是作為魚類或海龜的食物來源,還是淨化與調節海洋環境,這些低調的透明工匠,是海洋裡不可或缺的守護者。

海樽個體(依臺灣周邊海域採集樣本之顯微鏡觀察繪製)
微小卻偉大:浮游生物的生態使命
浮游生物不只是食物鏈的起點,更是維繫氧氣供應與碳循環的無名英雄。雖然微小,卻支撐著整個海洋生態的運作。當我們凝望一片湛藍海面時,別忘了,在那不起眼的一滴海水裡,無數的生命正默默守護著我們的地球。
