附录:形形色色的海洋生物

附录:形形色色的海洋生物

原生植物、原生动物:单细胞动植物

细胞生命最简单的形式是单细胞植物(原生植物)和单细胞动物(原生动物),不过其中也有一些无法简单归入某一类别,因为它们既表现出动物特征,也表现出明显的植物特征。甲藻类就属于这种无法定性的群组,动物学家和植物学家们对它们的类别各执一词。尽管有些甲藻类不用显微镜就能看到,但大多数甲藻类物种个头都很小。有些甲藻类的外壳上会有棘突和精致的花纹,有些则长着一个突出的、眼睛一样的感觉器官。作为某些鱼类和其他动物的食物来源,甲藻类生物在海洋中占有非常重要的地位。夜光虫是沿海水域个头较大的甲藻类生物,夜里发出明亮的磷光。雪球藻的色素细胞十分丰富,白天将沿海水域染成红色。其他一些物种则是“赤潮”现象的罪魁祸首,“赤潮”发生时,海水变色,海洋中鱼类和其他动物会死于这些微小细胞释放的毒素。高潮池中的红色或绿色浮渣,俗称“红雨”和“红雪”,便是这些物种或绿藻(尤其是雪球藻)大量聚集而成的。大部分的磷光或大海“燃烧”现象都是由鞭毛藻引起的,它们不会形成较大的亮斑,而只是产生一种均匀的散射光。如果仔细观察,在盛满水的容器中就能发现这种光原来是由微小的火花构成的。

放射虫是一种单细胞动物,其原生质外包裹有一层美丽的硅质壳。这些微小的贝壳沉到海底聚集,形成带有典型特征的淤泥或是海底沉积物。有孔虫是另一种单细胞动物。大多数有孔虫都带着石灰质的外壳,有些也会利用沙粒或海绵骨针打造防御性结构。这些贝壳最终会漂流到海底,钙质沉积物覆盖了大片地区,随着地质变化,会被挤压成石灰石或白垩,然后升到海面以上,并最终形成如今英格兰白垩悬崖的地貌。大部分有孔虫个头都很小,一克沙子里可能包含多达五万只有孔虫。还有一类叫货币虫的古生物种,有时会长到六七英寸,北非、欧洲和亚洲均能找到由它们形成的石灰岩层。这种石灰石曾被用于建造狮身人面像和大金字塔。在石油业中,有孔虫化石常常被地质学家们用作寻找含油岩层的线索。

硅藻在希腊语中的意思是“一切两半”,是一种微小的植物,由于含有叶黄素,常常被归入黄绿藻类。硅藻通常以单细胞或细胞链的形式存在。活的硅藻组织包裹在二氧化硅外壳内,其中一半像盒盖一样嵌合在另一半上。硅藻外壳表面由于蚀刻而形成美丽的图案,很多物种都有类似的特征。大多数硅藻生活在外海,分布广泛,是海洋中最重要的一种食物,不仅浮游生物,连许多大型生物,比如贻贝和牡蛎,都以它们为食。硅藻死后,坚硬的外壳会沉到海底,并在海底的广大地区堆积形成硅藻泥。

蓝绿藻是最简单、最古老的一种生命形式,是地球上现存最古老的植物。它们分布广泛,在温泉以及其他条件极端恶劣的环境中也能见到它们的身影。蓝绿藻经常大量繁殖,使池塘和其他静水表面形成一层被称作“水华”的着色膜。大多数蓝绿藻覆盖着一层凝胶状鞘,能保护它们免遭严寒酷暑伤害。它们是岩石海岸高潮线上“黑色地带”的典型代表。

藻菌植物:等级较高的藻类

绿藻类能忍受强光照射,在潮间带高处长得特别茂盛,其中不乏我们所熟悉的一些品种,比如多叶的海白菜,以及生活在岩石高处和潮池中被称作浒苔的“肠管状”藻类。热带地区最常见的一种绿藻是帚状枝,会在珊瑚礁表面形成一片小森林,而美丽的伞藻则像颠倒过来的小蘑菇,有最纯净的绿色。作为钙质集中器,热带绿藻在海洋中发挥着重要作用。绿藻是典型的热带海洋植物,但在阳光强烈的海岸上也能找到它们,而其他一些藻类植物则生活在淡水中。

褐藻类含有多种色素,多得将叶绿素掩盖起来,因此普遍呈现棕色、黄色或橄榄绿色。它们无法忍受持久的高温和强烈的阳光,所以除了深水中,在温暖低纬度地区,人们几乎见不到它们的踪迹。但热带海岸的马尾藻却是个例外,它们会顺着墨西哥湾暖流往北漂移。岩藻生活在北海岸的潮线之间,而海带则从低潮线一直延伸到海面下四十到五十英尺的区域。所有藻类都会从海水中选择并聚集不同的化学物质,其中褐海藻类,尤其是海带,能储存相当量的碘。以前,海带曾被广泛用于制碘工业,而现在,海藻则多用于生产碳水化合物、藻胶、防火纺织品、果冻、冰淇淋、化妆品以及各类工业制品。海藻酸的存在,让海藻有较好的韧性,可以抵御巨浪。

红藻类是所有海藻中对光最敏感的一种,在潮间带,只生长有少数耐寒品种,比如爱尔兰苔藓和红皮藻,其余大多数精致优雅的海藻都生活在潮间带低水位线以下的区域。某些海藻住得比其他藻类深得多,可以达到海面下两百多英寻的幽暗区域。一些珊瑚状动物在岩石或贝売上形成掌状红皮藻的坚硬外壳。红皮藻含有碳酸镁和碳酸钙,在地球每一个地质发展阶段都起到重要化学作用,例如帮助形成了富含镁的大理石。

海绵动物门:海绵

海绵属于多孔动物门,是最简单的一类动物,由多个细胞聚合而成。不过它们比原生动物更进一步,细胞开始有了内外层之分,这预示着功能的专门化,有些用于取水,有些用于觅食,有些用于再生。所有这些细胞聚合在一起,协同工作,完成海绵唯一的目的,即让海水通过身体的筛孔。每一条海绵都是一套复杂精细的运河系统,在纤维或矿物质构成的基质中有很多小入水孔和大出水孔。和一种叫鞭毛虫的原生动物类似,海绵身体最深处的腔内衬有鞭毛细胞,汲水时,鞭毛细胞的鞭毛产生细小的水流,流过通道时,会把食物、矿物质和氧气输送给海绵,并将废弃物带出体外。

在某种程度上,海绵动物门中每个较小的种群都有特定的外表特征和生活习性,不过相比其他动物,海绵似乎适应环境的能力更强。海浪袭来时,它们的外壳呈扁平,看不出是一种动物,而在深水的静流中,则像一根根直立的管子,或是像灌木林一样分出枝丫。但靠它们的外表,有时很难辨别。对海绵的分类主要依据其骨架的性质,这是一种被称作骨针的松散硬质网格结构。一些海绵的骨针是钙质的,另外一些则是硅质的。由于海水中只含有微量的二氧化硅,海绵必须具有强大的筛选功能,才能获得足够的二氧化硅来形成骨针。从海水中萃取二氧化硅的功能仅限于原始生命,比海绵高等的动物都无法完成。可供食用的海绵属于第三类,骨架中含有角质纤维,生活范围局限在热带水域。

海绵是生物走向专门化的起点,不过大自然似乎走了点回头路,重新使用了一些新材料。有证据表明,腔肠动物和其他构造更复杂的动物有不同的生命起源,海绵被赶入一条进化的死胡同。

腔肠动物门:海葵、珊瑚、水母、水螅

虽然构造简单,腔肠动物却是一切高等动物进化的基础,它们有两层不同的细胞,即外胚层和内胚层,有时还存在尚未分化的中间层。中间层不是细胞层,而是构成较高等生物的第三层——中胚层的雏形。从本质上来说,腔肠动物是一根中空的双层壁管,一端封闭,另一端开放。在此基础上,变异形成了多种形式,例如海葵、水母和水螅。

所有腔肠动物都有被称作刺丝囊的刺细胞,每一个刺细胞都有盘绕在囊液中的细丝,能随时刺穿或者缠住路过的猎物。较高等的动物通常是没有刺细胞的,也有报道称,在扇虫和海蛞蝓体内找到了刺细胞,这些刺细胞很可能是通过吞食腔肠类动物而获得的。

水螅清晰地表现出该种群的另外一个特征,即世代交替现象。像植物一样固着的一代会生出形似小水母的下一代,而这些水母状的新一代又生出带有固着植物外表的下一代。水螅世代中,固着的一代特征最为明显,其“茎干”的分支上长有触手般的一个个水螅体,外形像小海葵,捕猎方式也差不多。其他个体则以出芽的方式产生下一代,体型像纤巧的水母,在水中漂流、成熟,并将卵子或精子细胞投入大海。由水母体产生的卵子,在受精后会发育为带有植物特征的下一代。

另外一种是水母,植物世代不那么明显,反倒是水母世代蓬勃发展。水母体型各异,从小到看不见,到巨大的北极水母。霞水母的直径可达八英尺(常见的水母直径为一到三英尺),触须更是长达七十五英尺。

鲜花状的珊瑚虫类已经丧失了水母世代,比如海葵、珊瑚、海扇和海鞭等。海葵身上有这一类动物的基本特征。除了海葵,该类别中的其他动物都以群居方式生活,个体像海葵状息肉一样嵌入方阵,方阵可能是石质的,比如造礁珊瑚,或是由蛋白质属性的角质构成的,比如海扇和海鞭。角质类似于脊椎动物的头发、指甲和鳞屑的角蛋白。

栉水母动物门:栉水母

英国作家巴贝利翁曾说过,阳光下的栉水母是世界上最美丽的东西。栉水母的身体组织几乎澄澈透明,当这种卵形小生物在水中旋转时,会反射出五彩斑斓的光影。由于身体透明度很高,栉水母常常被误认作海蜇,但两者在结构上有几处明显差异,梳齿板是栉水母的独有特征。栉水母体表有八排梳齿板,每块都由一根铰链连接,这些梳齿板依次出现,推动栉水母在水中游动。梳齿板的边缘长有纤毛,纤毛阻断了阳光,从而产生光线闪烁的效果。

和其他水母一样,栉水母大多拥有长长的触须。触须上没有刺细胞,而是靠黏垫来捕捉猎物。栉水母以鱼苗和小动物为食,主要生活在海水表层。

栉水母动物门包含不到一百种栉水母,其中有一种身体扁平,不会游泳,只能在海底爬行。有些专家认为,这种爬行的水母已经进化成为扁虫。

扁形动物门:扁虫

扁虫包含许多寄生虫和其他独立生存的动物形式。薄如叶片、习惯独居的扁虫有时像一层薄膜贴着岩石游动,起伏摆动的移动方式让人觉得像是在溜冰。在进化方面,扁虫已经取得显著的进步。它们是最早进化出三个主要细胞层的动物,这也是所有高等动物的特征。它们也具备双侧对称型(身体一侧为另一侧的镜像),并且头端先行。它们有简单的神经系统和眼睛,这在一些动物身上可能只是简单的色素斑,而在另外一些物种中则是发育完全的晶体器官。扁虫没有循环系统,这也许是因为它们的身体足够纤细,所有部分都能容易地与外部进行沟通,氧气和二氧化碳也可以从容地通过表层膜传到下层的组织。

人们能在海藻、岩石、潮池以及死去的软体动物贝壳中找到扁虫。它们是肉食性动物,可以吞食蠕虫、甲壳类动物和体型较小的软体动物。

纽形动物门:纽虫

纽虫的身体非常有弹性,有时呈圆形,有时又变得扁平。英国的海域中有一种巨纵沟纽虫,体长九十英尺,堪称最长的无脊椎动物。美国海岸浅海里的脑纹纽虫通常长二十英尺,宽约一英寸。但大多数纽虫只有几英寸长,很多甚至不到一英寸。受到惊吓时,纽虫会缩成一团,或打成结。

所有纽虫都肌肉发达,但缺乏较高等蠕虫所具有的神经与肌肉的协调性。纽虫有一个由简单神经节构成的大脑,有些会有原始的听觉器官,头部一侧的裂缝让人联想到嘴巴,似乎藏着重要的感觉器官。虽然有一些种类雌雄同体,但大多数纽虫都属于单一性别。它们更倾向于无性繁殖;同时,受到外力触碰时,它们会断裂成许多碎片,每一块碎片会再生成一条完整的纽虫。耶鲁大学的韦斯利·科教授发现有一种纽虫能被反复切割,长度为原来体长的十万分之一。成年纽虫在没有食物的情况下能存活一年,它们会缩小身体,以弥补营养物质的缺乏。

纽虫有一个可以伸缩的长鼻子,可以充当武器,平时封存在护套中,需要时迅速外翻、伸出,缠住路过的猎物,然后将其拉回嘴边。许多物种的长鼻子上配有锋利的长矛或刺刀,如果这些配件丢失,在原来位置很快会有新的长出来。所有的纽虫都是肉食动物,很多以刚毛虫为食。

环节动物门:刚毛虫

环节动物门可以分为几大类,其中一类是多毛纲,包括大多数海洋环节动物。多毛类蠕虫或刚毛虫擅长游泳,是天生的捕食者,其他种类的环节动物则不怎么好动,会建造各种各样的管道住在其中,要么以泥沙中的碎屑为食,要么以水中的浮游生物充饥。有些蠕虫是海洋中最美丽的生物之一,身体闪耀着彩虹般的色彩,或者装饰有柔软鲜艳的羽冠般触须。

它们的结构与较低等的动物相比,已经有了很大的进步。它们中大多数都拥有一套循环系统。被用作鱼饵的吻沙蚕虽然没有血管,但皮肤和消化道之间的空腔里充满了血液。流经血管的血液会把食物和氧气输送到身体各个部位。有些环节动物的血液呈红色,也有一些是绿色。环节动物的身体由一串节段构成,靠近前端的几节形成头部。每段都有一对无分支、不分段的桨状附肢,用于爬行或游泳。

刚毛虫包含许多种类,熟悉的包括被用作诱饵的沙蚕,一生中大部分时间都躲在海底的石洞中,偶尔出去捕食或聚在一起产卵。沙蚕行动迟缓,常常大量聚集在岩石下部泥泞的洞穴,或是海藻的固着器间。龙介虫建造出各种形状的石灰质管,住在里面,只露出头部,其他诸如美丽的须头虫,在岩石下、珊瑚藻外面或泥泞的海底修筑黏液管,还有一种习惯群居的帚毛虫,会用粗沙粒建造复杂的结构,长度达到几英尺。虽然地面布满虫洞,变得像蜂窝一样,但其坚固程度却足以承受一个成年人的重量。

节肢动物门:龙虾、藤壶、端足类

节肢动物门是一个巨大的种群,包含的物种是其余动物门类的五倍。节肢动物包括甲壳类(如蟹、虾、龙虾),昆虫类,多足类(如蜈蚣和千足虫),蛛形类(如蜘蛛、螨虫、帝王蟹)和生活在热带的、虫状的有爪类。除了少数昆虫,一部分螨虫和海蜘蛛,以及帝王蟹以外,几乎所有海洋节肢动物都属于桡足类甲壳纲。

环节动物成对的附肢只是简单的瓣状物,而节肢动物的附肢则有多节,并细分出多种功能,例如游泳、爬行、捕食等,以及获得对外界环境的感官印象。环节动物的内脏与外界仅有一层简单的膜隔开,而节肢动物则有几丁质和石灰盐的刚性骨架,不仅起到保护作用,还能为肌肉提供牢固的支撑。不足之处是,随着动物逐渐长大,坚硬的外壳必须蜕掉脱落。

甲壳类包含我们熟悉的动物,比如螃蟹、龙虾、虾和藤壶,以及一些不太常见的生物,例如介形类、等足类、片脚类和桡足类,各有其重要和有趣之处。

介形亚纲动物与普通的节肢动物有很大不同,附肢不是分为几节,而是封闭在两片壳里,两侧扁平。和软体动物一样,壳肌肉控制闭合。触须充当船桨,从打开的甲壳伸出,搜索水流中的小动物。介形虫通常生活在海藻中或海底的沙滩上,白天安安静静,夜里才出来觅食。许多海洋介形虫会发光,游动时释放出一小束幽蓝的光芒。它们是海上磷光现象的主要成因。介形虫死去晒干后,仍然能保持一定的磷光特性。普林斯顿大学的E.牛顿·哈维教授在他的权威著作《生物体发光现象》中曾提到,第二次世界大战期间,日军军官率先利用晒干的介形虫粉末,在手电筒无法使用的时候,只要在掌心抹少许粉末,再加几滴水,就能获得足够的亮度用以照明。

桡足类是一种体型很小的甲壳类动物,身体呈圆形,尾部分节,以桨足推动自己前进。虽然桡足类动物体型较小,在显微镜下才能看见,却是海洋动物的基本种群,为其他动物提供了食物来源。它们是食物链中不可缺少的环节,海洋中的营养盐分通过浮游生物、浮游动物和食肉动物,最终让大型鱼类和鲸鱼加以利用。桡足类中的哲水蚤也被称作“红饵”,会将大面积的海域染红,而鲱鱼、鳍鱼和一些鲸鱼会吃掉大量的红饵。外海上的鸟类,比如海燕和信天翁,也以浮游生物为食,有时甚至以桡足类动物为主食。而桡足类动物则吃硅藻,有时一天食用的硅藻重量几乎与自身重量相等。

端足类是一种小型甲壳动物,身体两侧扁平,而等足类动物则是上下扁平。端足类的名字源于其拥有的附肢数目,它们的附肢既可以拿来游泳,也能用来行走或爬行。而等足类动物从头到尾的附肢在尺寸和形状上几乎没有差别。

海岸上的端足类动物有滩蚤或沙蚤,受到惊扰时,它们会从海藻丛中成群结队地蹦上来,还有一些生活在近海的海藻中和岩石下,以有机碎屑为食,而自身又成为鱼类、鸟类和其他大型生物的食物。很多端足类动物离开水后,会用身体的一侧蠕动。沙蚤拿尾巴和后腿作为弹簧,跳跃着前进,而其他一些物种则依靠游泳前行。

岸边的等足类动物与我们花园里的潮虫很接近,包括海蟑螂、码头褐鼠、码头虱等,人们经常看到它们在岩石和码头桩上爬来爬去。这些动物已经脱离海水的局限,很少返回海中,而且如果长时间泡在海水里,甚至会被淹死。其他等足类动物通常住在海藻中,并且会模拟海藻的色彩和外观,还有一些生活在潮池,有时会咬伤踏进潮池的人,让人产生刺痛或瘙痒的感觉。它们大多数是食腐类,有的是寄生类,还有一些与其他物种结成共栖的联盟。

端足类和等足类动物都把自己的幼体放在育幼室里,而不是抛入海中。这种行为帮助某些个体爬到海岸的更高处,成为适应陆地生存的一种必备手段。

藤壶属于蔓足类,拉丁语的意思是“小卷或小螺旋”,估计是源于其优雅卷曲的羽状附属物。蔓足类动物的幼虫阶段与许多其他甲壳类的幼虫相似,可以自由活动,成年后则固定生活在某一处石灰质贝壳、岩石或其他坚硬物体上。鹅颈藤壶依靠一根坚韧的柄固定,岩石藤壶则直接附着在固定物上。鹅颈藤壶一般生活在海洋里,趴在船舶和各种漂浮物上。一些岩石藤壶会长在鲸鱼的皮层或者海龟的壳上。

大型甲壳类动物,比如虾、蟹和龙虾,不仅是人们最熟悉的,还清楚地体现出典型节肢类的样貌。它们的头部和胸部通常连在一起,外面覆盖一层坚硬的壳或甲,附肢能清晰地体现身体的分段情况。另一方面,灵活的腹部或“尾巴”则分成几段,通常作为游泳的重要辅助。不过,螃蟹的尾巴常常折叠在身下。

随着身体不断长大,节肢类动物必须蜕去硬壳,通过旧壳背部的一处狭缝钻出来。旧壳之下是新生的外壳,布满褶皱,十分柔嫩。蜕壳后,甲壳动物会隐居数日,以躲开敌人,直到新壳完全硬化。

蛛形类中有一类包含马蹄蟹,另外一类则包含蜘蛛和螨虫。蛛形类中只有一小部分生活在海洋里,属于特殊分支的马蹄蟹或帝王蟹广泛分布于美国的大西洋沿岸,欧洲尚无分布。从印度到日本的海岸,马蹄蟹有三个代表品种,它们的幼虫阶段形似寒武纪时期的三叶虫,因此它们也被称作历史的活化石。海湾沿岸以及相对安静的水域中,马蹄蟹的数量异常丰富,它们以蛤蜊、蠕虫和其他小动物为食。初夏时节,马蹄蟹会爬上海滩,在沙地挖出的坑里产卵。

苔藓虫门:苔藓动物、蝇藻

苔藓虫门是一类地位和关系尚不明确的动物,形态多样。它们有的长得像蓬松的植物,被误认为是海藻,尤其是能在岸边找到的干燥苔藓虫。另外一种则像扇平的硬质斑块,长在海藻或岩石表面,外形似蕾丝花边。还有一种具有分叉和直立生长的特性,质地呈凝胶状。所有这些动物都以群居方式住在一起,个体的细胞彼此相连,或者嵌入某个统一的方阵。

外面包有外壳的蝇藻呈现出一幅排列整齐的美丽镶嵌画,每个小隔间里都住着一只带触须的小动物,外表酷似水螅,但却具有一套完整的消化系统、体腔、简单的神经系统以及更高等动物才具有的其他功能。群落中的个体彼此独立,而不是像水螅那样紧密相连。

苔藓虫是一类古老的动物,历史可以追溯到寒武纪时期。早期的动物学家将其当成海藻,后来又被划分为水螅类。苔藓虫中大约有三千种住在海洋,仅有三十五种生活在淡水水域。

棘皮动物门:海星、海胆、海蛇尾、海参

在所有无脊椎动物中,棘皮类才是真正的海洋动物,将近五千种棘皮类动物,没有一种生活在淡水或陆地上。它们是古老的物种,始于寒武纪时期,但从那以后数亿年的时间里,都没有尝试过向陆地生活过渡。

最早的棘皮动物是海百合,生活在古生代的海底。目前已知的海百合化石有约两千一百种,活的海百合只有大约八百种。大多数海百合生活在东印度群岛海域,少数生活在西印度群岛地区,往北远至哈特拉斯角,而在新英格兰的浅水海域尚未发现。

海岸的棘皮动物有四位代表:海星、海蛇尾、海胆和海参。它们身上会周期性地出现数字“5”,许多结构数量都是五或者五的倍数,因此“5”这个数字是棘皮动物的象征。

海星有扁平的身体,腕臂的数目虽然不同,却都呈现五角星的形状。海星的皮肤被坚硬的石灰岩磨得很粗糙,长出短刺。大多数物种的皮肤表面长有一种类似小镊子的结构,下端固定在灵活的叉棘上。有了这些叉棘,就可以有效保持皮肤清洁,除掉皮肤上的沙粒和企图住在里面的虫子。这非常必要,因为柔嫩的呼吸器官也需要通过皮肤伸出来。

和其他棘皮动物一样,海星也有一套“水—血管”系统,该系统由一系列充满水的管道构成,可以将水输送到身体各个部分。海星通过身体上表面多孔的筛板摄入海水,液体沿着水道进入柔软的管脚,管脚占据了海星腕臂下表面的细槽。每根管子的末端都有一个吸盘,液体静压力发生改变时,管脚就相应伸缩变化。伸展时,吸盘吸附在身下的岩石或其他坚硬表面,身体拉长。管脚还能握住贻贝或其他双壳贝类动物的外壳,方便捕食。海星移动时,任意一只腕臂会先行,这只腕臂就暂时充当海星的“头部”。

修长优雅的海蛇尾和蛇星的腕臂没有凹槽,管脚的数量也少了许多。然而,这些动物靠着腕臂翻滚,行进速度非常快。它们是活跃的掠食者,以各种小动物为食。有时在近海海底,它们会占据数以百计的动物的“床”,几乎没有什么小动物能安然无恙地通过这张大网,到达海底。

海胆从头到尾有五行或五列管足,犹如从南极到北极均匀排列的子午线。海胆的骨板彼此紧密地用铰链形成一副球状外壳,身上唯一能自由活动的部位是管足,通过球状外壳上的小孔探出去,骨板的突起长有叉棘和棘突。海胆离开水后,管足会缩回来,但它们沉入水中时,管足则会伸长到棘突外,抓住底层泥土固定自身或捕捉猎物。它们也具有感觉功能。不同种类的棘皮动物,其棘突的长度和厚度会有很大不同。

海胆的嘴长在下表面,由五颗雪白闪亮的牙齿围绕,牙齿可以将岩石上的植被刮落,并且能协助海胆的运动(虽然其他无脊椎动物,比如环节动物,长有咬颌,但海胆却是第一个进化出有研磨和咀嚼器官的动物)。海胆的牙齿由体内的钙质杆和肌肉控制,这种口器被动物学家称作亚里士多德提灯,简称“亚氏提灯”。消化道开口的上表面通过一个中置肛孔与外部相通。围绕开口有五块花瓣形骨板,每块板上都有一个孔用于排出卵子或精子。生殖器官分为五个集群,分布于身体的上表面或背侧面上。它们是该海胆身上唯一柔软的部位,因此海胆会被人类当作食物,特别是在地中海沿岸的一些国家。出于类似的目的,海鸥也爱捕食海胆,将它们扔到岩石上敲碎外壳,这样就能吃到里面柔软的部分。

海胆的卵被广泛应用于细胞的生物学研究。1899年,雅克·罗卜在一项具有历史意义的人工单性生殖研究中,首次使用了海胆的卵,仅靠化学或机械性刺激,就让未受精卵发育成熟。

海参是一种奇特的棘皮动物,身体柔软而细长。爬行时,海参的口端在前,因此,在具有辐射对称的基础上,海参又多了功能性左右对称特征。它们身体下面仅有三排功能性管足。有些海参喜欢穴居,用嵌在体表的小骨针扎进周围的泥土或沙子,帮助身体前进。骨针的形状随物种不同而有所不同,通常要在显微镜下才能准确辨别。具有渔业价值的海参在热带海洋中分布广泛,而北部海域的海参体型则要小得多,主要生活在海底或潮间带的岩石和海藻间。

软体动物门:蛤蜊、海螺、鱿鱼、石鳖

由于软体类的外壳变幻无穷,花纹繁复而美丽。一些软体动物也许比其他海岸动物更出名。作为一个群体,它们具有和其他无脊椎动物截然不同的特征,虽然软体类的先辈以及幼虫的特性表明其远祖也许类似扁形虫,但它们有柔软而且不分节的身体,被坚硬的外壳保护。软体类动物最显著的特征是外套膜,这是一种包裹着身体的斗篷状组织,分泌形成外壳,并且辅以复杂的结构和装饰。

人们最熟悉的软体动物包括海螺那样的腹足类和蛤蚌那样的双壳贝类。最原始的软体类动物是爬行缓慢的石鳖,最鲜为人知的是象牙贝,而进化得最完善的是头足类,典型代表是鱿鱼。

腹足类的壳是单片或者一整块,并且盘绕成螺旋状。几乎所有的海螺都是“右撇子”,也就是说面对观察者时,它们的开口都朝向右侧。但“左旋螺”是个例外,它们是佛罗里达海滩上最常见的腹足类动物之一,在通常为“右撇子”的海螺中偶尔也会出现个别“左撇子”。有些腹足类的贝壳退化得只剩一点内部残余,比如海兔,而有些腹足类的壳干脆完全消失了,比如海蛞蝓或裸鳃类动物,不过在它们胚胎仍然有螺旋壳的存在。

大多数情况下,海螺是一种很活跃的动物,素食者们四处走动,以从岩石上找到的植物为食,食肉者们则捕捉和吞食猎物。定栖的舟螺(或称拖鞋螺)是个例外,和牡蛎、蛤蚌以及其他双壳类动物一样,舟螺将自己固定在贝壳上或者海底,从水中滤取硅藻为生。大多数海螺依靠扁平肌肉“足”滑行,它们也会用同样的器官钻入沙里。受到惊扰,或者在退潮时,它们会缩回自己的壳里,开口被一块石灰质或角质的板封闭起来,这块板被称作“口盖”。在不同物种中,口盖的形状和结构差别很大。辨别物种时,口盖发挥着不小的作用。与除了双壳类外的软体动物,腹足类动物有一个明显的、嵌满牙齿的带状齿舌,长在上咽部,而另外一些物种的齿舌则长在长吻的末端。齿舌可以用来刮下岩石表面的植被,或者在有壳猎物身上钻孔。

除了少数例外,双壳类动物都属于定栖类。牡蛎甚至会永久把自己固定在某个坚硬的表面。贻贝和其他一些双壳类动物则通过分泌丝线状的足丝,将身体固定住。扇贝和利马蛤是少数具有游泳能力的双壳类典范。蛏子有一只细长的尖足,凭借这只尖足,它们能以惊人的速度在沙子或泥土里挖出深坑。

双壳贝类深埋在沙底,它们能这样做,是因为拥有一根细长的呼吸管,或称虹吸管,通过这根管子将水流引入,从而获得氧气和食物。大多数双壳贝类都是悬食生物,从水中过滤微小的饵料,包括樱蛤和贝壳石灰岩蛤在内,许多双壳类动物居住在海底堆积的岩屑里。那里没有肉食性双壳类动物。

腹足类动物和双壳类动物的外壳由外套膜分泌而成。软体动物贝壳的基本化学原料是碳酸钙,由其形成了方解石的外层和霰石的内层,尽管由相同的化学物质组成,后者却更重、更坚硬。软体动物的外壳中也包含磷酸钙和碳酸镁。石灰质材料铺在贝壳硬蛋白的有机基质中,这种物质的化学成分类似于甲壳素。外套膜包含色素生成细胞以及壳质分泌细胞,这两种细胞的节律性活动形成了软体动物外壳上奇妙的雕刻花纹和彩色图案。虽然贝壳的形成受多种环境因素以及动物本身的生理学因素影响,但基本遗传模式的作用更强大,决定了每一类软体动物都有其特殊的、便于识别的贝壳。

软体动物的第三类是头足类动物,与海螺和蛤蜊不同,头足类很难根据其外表归类。虽然头足类动物曾经在远古的海洋中占据主导地位,但如今除了一个鹦鹉螺,其他的头足类动物的外壳都退化消失了,只保留下毫不起眼的一点内部残余。十足目动物是个庞大的群体,它们的身体呈圆柱状,有十条腕臂,鱿鱼、扁卷螺和乌贼是其中的典型代表。另一组是八足类动物,袋状的身体上长有八条腕臂,典型代表是章鱼和船蛸。

鱿鱼强壮灵活,论短距离赛跑,它们也许是海洋中速度最快的动物。鱿鱼通过虹吸管中的喷射水流游泳,通过将虹吸指向前方或后方来控制运动方向。一些体型较小的鱿鱼会结伴而行。所有的鱿鱼都是肉食性动物,捕食鱼类、甲壳类以及各种小型无脊椎动物,它们是鳕鱼、鲭鱼等大型鱼类的口中餐,也是人们喜欢的一种诱饵。巨型鱿鱼是最大的一类无脊椎动物,目前采集到的最大的标本来自纽芬兰大浅滩,其长度(包括腕臂)约为五十五英尺。

章鱼是夜行动物,据熟悉章鱼生活习性的人说,它们胆子很小。章鱼生活在孔洞或岩石间,以螃蟹、软体动物及小鱼为食。有时可以通过堆积在洞口附近的软体动物空壳堆,来找到章鱼的巢穴。

石鳖是一种原始的软体动物,属于双神经纲,其中大部分覆盖着一层由八块横板组成的外壳,这些横板由坚韧的绳带绑在一起。石鳖慢吞吞地在岩石上爬行,刮下植被。休息时,它们会躲在洼地,与周围的环境融为一体,躲过人的眼睛。西印度群岛的居民把石鳖当作食物,俗称“海牛肉”。

第五类软体动物是名不见经传的掘足纲,包括角贝或象牙贝,外壳酷似大象的牙齿,长一到数英寸,两端开口。它们会用一只小小的尖足挖到沙滩底部。有专家认为,所有软体动物的祖先可能都有类似的结构。然而,这只不过是一种推测,因为软体动物的主要类别早在寒武纪早期就已经明确区分,关于它们祖先的长相,线索太过模糊。角贝大约有两百多个品种,广泛分布于各个海域,但没有任何一种生活在潮间带。

脊索动物门:被囊动物亚门

海鞘是海岸上最常见的脊索动物,属于脊索动物中的被囊类。作为脊椎动物的先驱,所有的脊索动物在一生中某一段时间里,会长出一根软骨材料的加固杆,即进化后的高等动物都具有的脊柱。反常的是,成年海鞘的身体组织低等而简单,呈现出类似牡蛎或蛤蜊的生理特点。脊索动物的特征在幼虫阶段最明显。虽然个头很小,海鞘幼虫的样子酷似蝌蚪,有脊索和尾部,可以自如游泳。在幼虫期结束的时候,它们会定居下来,变成定栖动物,并经历变态过程,长成结构简单的成体,此刻,脊索动物的特征都将不复存在。这在进化中是一种奇怪的现象,似乎更像是退化,而非进化,因为幼虫显然表现出比成体更多的进步性特征。

成年海鞘形似一个带两根管状开口的袋子,虹吸管用于摄入和排出水分,咽部有许多缝隙,水流可以通过这里进入体内。海鞘(sea squirt),顾名思义,当它们受到惊扰时,会剧烈收缩,迫使水从虹吸管中喷(squirt)出来。海鞘是独立生活的个体,每一个都封闭在由类似纤维素的材料构建的粗糙覆盖物或外壳内。沙粒和杂物经常附着在这些外壳上,形成一张垫子,掩盖了住在里面的动物。以这样的方式,海鞘在码头木柱、漂浮物以及岩壁上大量繁殖。不同种类的海鞘习惯群居在一起,身体嵌入坚固的胶状物质中。和单一种类海鞘群体不同,多种类海鞘群体的形成源于个体无性出芽繁殖方式。其中,最常见的一类海鞘复合体是海猪肉,也称列精海鞘。之所以叫海猪肉,是因为该群体通常呈现出灰色软骨状外观。它们在岩石下部形成一块薄垫,或者在近海朝上生长,形成一块厚板,脱落后又被海水带回岸边。构成海鞘群的个体不容易被看清,但在放大镜下,其表面的凹凸便呈现出来。每个海鞘都通过一个开口与外界相连。由无数菊花海鞘个体组成的花状海鞘群尤其引人瞩目。