海洋生物学(海洋生物学研究历史)

海洋生物学

海洋生物学研究第一人
直到公元前384-322年亚里士多德的著作中,才出现关于海洋生物的具体记载。亚里士多德鉴定了很多物种,包括甲壳类动物、棘皮动物、软体动物和鱼类。他还认识到鲸类是哺乳动物,海洋脊椎动物要么卵生(产生体外孵化的卵),要么胎生(产生体内孵化的卵)。因为亚里士多德是第一个记录对海洋生物观察的人,他经常被称为海洋生物学之父。

现代海洋生物学的研究始于18世纪英国船长詹姆斯·库克( Captain James Cook 1728-1779)的探险。库克船长最为人所知的是他为英国海军进行了广泛的海洋探索,在此期间绘制了世界上许多未知水域的地图。在他有生之年,他环游了世界两次,期间他记录了当时大多数人都不知道的动植物。

在库克探险之后,许多科学家开始对海洋生物进行更深入的研究,其中包括查尔斯·达尔文(1809-1882),对海洋生物学的早期研究做出了重大贡献。
之后,查尔斯·怀维尔·汤姆森爵士(Sir Charles Wyville Thomson 1830-1882)率领英国“挑战者”号( HMS Challenger)历时3年,环游了世界所有海洋,期间收集和分析了数千份海洋标本。这次航行常标志着海洋学的诞生。这次探险收集的数据占了50卷,是多年来跨学科研究海洋生物学的基础。这次探险推翻了英国探险家爱德华·福布斯(Edward Forbes)关于海洋生物在550米以下不可能存在的理论。
“挑战者”号装备精良。“挑战者”号航行的成果最终由来自多个学科的多位科学家汇编成了近3万页的海洋学资料。除了550米以下确实存在生命这一事实外,还报告了如下发现:
4717新种;
海洋中第一个系统的海流和温度图;
海底沉积物的地图;
洋盆主要轮廓的轮廓;
大西洋中脊的发现。
这份报告是科学家们至今仍在使用的重要著作。除了这份报告,汤姆森爵士还在1877年写了一本关于这次航行的书,书名是《The Voyage of the Challenger》,他还在1877年写了一本早期的海洋生物学教科书《The Depths of the Sea》。
海洋研究机构
在这些探险之后,很快建立了海洋实验室来研究海洋生物。世界上最古老的海洋站,罗斯科夫生物站建立于法国康卡诺,1859年由法国学院创建,位于法国西北海岸。
1871年,美国鱼类和渔业委员会(现称为国家海洋渔业局)的第一任主任斯宾塞·富勒顿·贝尔德(Spencer
Fullerton Baird)在马萨诸塞州伍兹霍尔(Woods
Hole)建立了一个采集站。因为那里有丰富的海洋生物,并可以调查不断减少的鱼类种群。这个实验室现在仍然存在,被称为东北渔业科学中心Northeast Fisheries Science Center,是世界上最古老的渔业研究机构。
同样在伍兹霍尔,海洋生物实验室(MBL)于1888年由哈佛博物学家路易斯·阿加西(Louis
Agassiz)的学生阿尔菲斯·凯悦(Alpheus
Hyatt)建立,他在伍兹霍尔附近的一个岛上建立了第一所海滨自然历史学校。伍兹霍尔海洋学研究所成立于1930年。
1903年,加利福尼亚大学教授威廉·里特博士在圣地亚哥建立了一个独立的生物实验室,1912年成为加利福尼亚大学的一部分,并以其捐赠者的名字命名为斯克里普斯海洋学研究所 Scripps Institution of Oceanography。斯克里普斯已经成为世界上提供海洋学多学科研究的领先机构之一。
走向深海
在英国皇家海军挑战者号远征之后的几年里,科学技术将海洋生物学的研究推向了一个新的高度。1934年,威廉·比贝 William Beebe(1877-1962)和奥蒂斯·巴顿Otis Barton 下潜到了百慕大海岸的海面以下923米处。这一深度记录直到1948年才被打破,当时巴顿的深海潜水到了1372米。在此期间,威廉·比贝能够在原位环境中观察深海生物,而不是在标本罐中。尽管他因未能在专业期刊上发表研究成果而受到批评,但他在出版的书中对深海潜水的生动描述启发了一些最伟大的海洋学家和海洋生物学家进行海洋生物研究。

1960年,瑞士海洋学家雅克?皮卡德(Jacques Piccard)与美国海军中尉当?沃尔什(Don Walsh)驾驶,潜入马里亚纳海沟(Mariana Trench)水深10,916米处,打破深潜纪录。
9小时的深海潜航,潜入了位于关岛西南方约320公里(200英里)的马里亚纳海沟(Mariana Trench)里的挑战者深渊。

在距离海底大概还有三分之一行程的时候,这艘可自由潜航的小型深海潜艇,忽然遭遇碰撞,猛烈摇晃。沃尔什和皮卡德霎时对望一下,随即决定鼓起勇气并肩前行,然后,一切平安无事。“这是一次碰撞,好像发生了爆炸一样,然后就没事了。”沃尔什说。
他们后来才明白,原来是外层的树脂玻璃舷窗因为受压而爆裂,而且他们度量到每一平方厘米的玻璃就得承受一吨的压力,几乎是水面的一千倍。
当时这艘潜艇外还挂了一块劳力士实验性原型表“Deep Sea Special”,居然可以正常工作!
八十年后
2020年11月10日8时12分,中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米。
人物:一些海洋学研究的先驱工作者
雷切尔.卡逊
雷切尔·卡森(1907-1964)是一位科学家和作家,她以抒情的作品和对海洋的观察向人们展示海洋的奇迹。如果我们学习环境保护的历史和知识,必然会了解她的大名。
尽管她是美国鱼类和野生动物管理局的生物学家,但她还是用业余时间将科学翻译成文学作品,让读者感受到她对自然的好奇和尊重。1937年,她在《大西洋月刊》上发表了一篇题为《Undersea》的文章,随后在1941年又出版了一本题为《Under the Sea-Wind》的书。这些出版物从科学家的角度描述了海洋及其内部的生命。1951年,她出版了《The Sea Around Us》,这是一本获奖的关于海洋历史的畅销书。这本书的成功使她从联邦政府辞职,全职写作。不久之后,她的注意力转向杀虫剂的负面影响,她一直致力于这一事业,努力提高公众环境保护的认识,直到1964年去世。
1962年,《寂静的春天》开始在书店出售。杀虫剂开始引起全社会的广泛关注,导致1972年在美国全面禁止DDT的生产和使用,美国厂家开始向国外转移,但其后世界各国纷纷效法。目前几乎全世界已经没有DDT的生产厂了。《寂静的春天》成为促使环境保护事业在美国和全世界迅速发展的导火线。

罗伯特·巴拉德博士(1942-)也是一位深海探险家,最出名的可能是利用他帮助开发的技术发现了泰坦尼克号,包括Argo/Jason遥控飞行器和从深海传输视频图像的技术。泰坦尼克号残骸的发现令巴拉德名声大振。当他回到家,妈妈来电话说:“你发现了泰坦尼克号,实在太糟了。你知道,你父亲和我都为你和你的兄弟上大学获得博士学位而骄傲,希望你们能成为科学家。可是现在,人们只能记住你是泰坦尼克号的发现者。”
他早期的深海探险在大洋中脊使用载人潜水器探险期间首次发现热液喷口。

巴拉德建立了伍兹霍尔海洋研究所的深潜实验室,并在那里花了30年时间研究载人潜水器的使用。巴拉德花了大量时间来推进深海勘探领域。

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