Ⅰ 环境与生物的关系
遗传物质的变异是进化的内因,环境对遗传物质的变异起到诱发与筛选的作用,进化后的生物对环境又有反作用。
具体:
1 遗传物质的变异是进化的内因
自然界存在数亿种生物,它们形态各异,种类纷繁,生物的多样性,主要就是遗传物质不同造成的。同一物种遗传物质的相对稳定性保证了该物种的稳定性和连续性。而遗传物质的变异为生物进化提供了可能性。
1.1 基因突变和染色体畸变
中性学说在对生物大分子的量化分析后认为,基因随时会产生大量的中性突变。对于编码蛋白质的结构基因而言,当三联体密码中的 1 个核苷酸(尤其是第 3 位)发生置换往往不会使氨基酸类型发生改变。蛋白质的保守性替换又指出,即使改变了个别氨基酸残基,但该残基是在可变区域内这种变化也并不影响生命体的生存价值。此外,结构基因只是整体 DNA 序列中的小部分,还有大量不编码蛋白质的序列,如调节基因、重复序列、内含子、假基因和退化基因等。由此,木村资生( Motto.Kimura )等人结论生物进化在分子水平上起主导因素的是那些对生物生存即不有利,又无害的“中性”基因。但如何界定“绝对”的中性突变,仍然是一个复杂的问题。调节基因、内含子、重复基因、假基因等非编码蛋白质基因虽然不直接指导蛋白质的合成,但它们与各种环境因素相结合通过调节转录,翻译的过程来发挥作用。有研究表明:由猿到人的变化,主要是调节基因的变化,不是结构基因的变化 [1] 。许多实验证据也支持了 Gilbert 提出的关于内含子功能的假说,认为结构基因是通过内含子序列之间的重组,将外显子聚集在一起而产生的,即内含子是原初基因重新组合过程的残留物。此外,就目前人们的认识来看,内含子还具有影响基因的表达调控;调控 RNA 的剪接;编码特定的蛋白质;保护基因家族等功能 [2] 。同属于重复基因的 rRNA 和 tRNA 在蛋白质翻译中也具有各自的功能。假基因可通过接受邻近功能基因的片段或者由于功能基因移动而获得功能。假基因与功能基因之间发生外显子交换的例证已在小鼠 ψ a3 中有所发现 [3] 。一些单个核苷酸被置换后,也许不能改变氨基酸的类型,但它通过化学键对邻近核苷酸的作用是不容忽视的。它能改变邻近核苷酸的置换率。因此,我认为将一些基因突变定义为绝对中性是欠妥当的。
染色体畸变包括染色体结构和数目的变化,它与基因突变一样在进化中占有重要的位置。染色体畸变牵涉到 DNA 分子上较大范围内的变化,影响基因间的连锁和交换,改变基因表达的方式,产生生殖隔离机制,加速物种分化的过程等。
1.2 基因重组
病毒的进化很难用渐进突变累积来解释,病毒与宿主或其它病毒之间的基因重组引起的飞跃式突变起了很大的作用 [4] 。事实上,在微生物间由于转化、接合和转导引起的基因重组发生的频率比基因突变高达一万倍 [5] 。由此可见,基因重组是病毒及微生物进化的一种主要方式。对于高等生物来说通过食物摄入,有性生殖,微生物介导也能获得外源核酸,为基因重组提供必须的物质要素。张光明等人 [6] 提出微生物能有效介导基因重组,从原核生物到真核生物中广泛存在的转座作用可能是微生物介导的基因重组的一种重要方式。微生物先感染一种生物,携带上该种生物的遗传物质,再感染另一种生物,将所携带的遗传物质转移到另一种生物的基因组中。因为另一种生物本身已具有完善稳定的遗传机制,这种基因重组获得表达并固定下来的机率并不是很大,但不可否认基因重组在生物进化中起着重要作用。
2 环境对遗传物质变异的诱发与筛选作用
从生态学的角度来说,任何生物都生存在总体稳定又时时处于变化之中的生态环境中,与环境存在物质、能量、信息的交流。环境是生物进化的外因,它诱导遗传物质发生变异,又对其进行筛选,经过时间的积累达到生物的进化。这里指的环境包括生物环境和非生物环境,宏观环境和微观环境是指所有对研究主体有影响的外界因素。
2.1 环境诱发遗传物质变异
就化学环境而言,生物体从环境中摄入各种物质,经分解、吸收作用后,送入细胞中,这些物质中的某些化学成分与元素可能会与遗传物质的组成物发生反应,或使遗传物质的结构发生变化。某些化学物质直接作用于生物体的表面,也可能引起表面细胞的破坏,并使遗传物质发生变异。
物理环境能引起遗传物质变异的最主要因素是射线。生物生活在地球上,无时无刻不受宇宙射线和地球上的放射性物质发出的射线的照射。科学家作了统计,一个人一年平均受的射线照射在人体中可把大约十亿个分子的化学键打开。 DNA分子在人体中所占比例很小,计算结果,每年每人平均损伤约200个DNA分子 [7] 。若生物偶然接触到能量更大的射线则引起突变的机率更大。
现在,许多科学家利用遗传工程技术,将 DNA上的某些片段人为的进行改变,培育出有利于生产经济的新品种。进行了转基因改造的动植物及微生物若被推广,则为该种生物的进化提供了一定的物质可能性。新品种与近源野生种的杂交,有可能使人为改造过的基因片段得到传播,并且固定下来。这在植物中更为常见。也可以说这是人为环境对生物进化的影响。微生物介导的基因重组而使生物进化,则是自然的生物环境使遗传物质发生变化。
获得性状是否能遗传一直是生物进化研究中争论的焦点。如果获得性状可遗传,就可以进一步说明环境可引起遗传物质变异。生物学家已发现了不少获得性遗传的实例。例如,当用一种酶把枯草杆菌的细胞壁去除后,在特定的生长条件下,它们可以继续繁殖,后代也是无壁的,并且这种状态可以稳定地遗传下去,只有把它们放在另外的一种生长条件下,细胞壁才会重新生长出来 [8] 。逆转录酶的发现,也证实了获得性是有遗传可能性的。“生命环境均衡论”的学者们认为 :如果生活的环境条件改变了,生活也就发生改变,那么,动植物将采取适应其生活的性状,并且在这种性状永存的情况下,遗传因子也与之相应发生变化。但是必须经过地质时代这样漫长的时间单位。越来越多的证据证明获得性是可遗传的,但并不能认为获得性遗传是生物进化的主要方式。因为在环境条件未发生剧烈变化的很长时期,生物进化的脚步并没有完全停止。生物进化是许多因素共同作用的结果,归根到底都必须是遗传物质发生了改变,只有这样变异才能一代一代延续下去,。环境只能是进化的外因。
此外,有些科学家认为多数突变是自发的,完全随机的,这种看法不全面。 DNA链处于细胞中,它必然生活在细胞内环境中。氨基酸残基的脱落、置换、加入无不伴随着肽键的断裂,这就需要能量和物质的交流,这一系列变化都与细胞内环境密切相关。
2.2 环境对遗传物质的筛选
在分子水平上环境对遗传物质的自然选择是有建设性作用的 .DNA链上的某一位点是处在其它基因位点的包围之中的,如果这一位点发生了变异要受到此位点周围其它基因的约束和干预。此外还要受到细胞核内环境中各种化学物质和染色体上组蛋白(只有真核生物具有)与非组蛋白的调控。总之,在一个新基因型进化初期,将选取提高个体适合度的有利突变。日本的太田(Ohta,1979)说,在分子水平上自然选择的主要作用是保持一个分子的现有机能,使它免受有害突变的影响 [8] 。
当遗传物质的变异通过了分子水平的自然选择后,还要接受更高级别的检验。不管 DNA上的突变位点是直接指导蛋白质合成,还是间接调控、影响转录和翻译的过程,绝大多数遗传物质的变异终究体现在蛋白质的变化上。多肽链上一个或多个氨基酸残基的变化可能影响蛋白质的空间构象及功能。多肽链在折叠时追求能量最低原则,完全折叠后的肽链要使它的空间构象有利于其功能的更好发挥。如果氨基酸残基的改变引起了蛋白质功能的变化,那改变后的蛋白质所发挥的功能将使生物体能更好地适应环境,提高其生存能力。以上就包括了细胞水平的自然选择,及蛋白质在发挥功能时与其功能相关的组织、器官水平的自然选择。这些选择将对由遗传物质变异引起的蛋白质变化进行筛选。
当遗传物质的变异最终体现在表型的差异上时,环境的作用就类似于达尔文所提出的自然选择理论了。只是根据现代生物进化理论,自然选择对象不是个体,而是种群。自然选择的价值在于种群基因库中基因频率的变化状况。
前面提到过有些突变似乎是中性的,没有任何意义。但当环境条件改变时,很有可能这些突变就不再是“中性”的了 [9] 。这些储备突变在环境条件发生改变时才有机会表达。近年来一些实验表明,存在着以热休克蛋白 HSP90为代表的一些分子机制,能够在一定程度上隐藏基因突变造成的表型变化 [10] 。也就是说,环境可以选择一些突变,让其表达,而让另一些暂时隐藏起来。通过这些隐藏的后备突变,个体有更大的机会适应变化的环境。
3 生物进化后对环境的反作用
约在 27亿年前,出现了含有叶绿素,能进行光合作用,属于自养生活的原始藻类,如燧石藻、蓝绿藻等。这些藻类进行光合作用所释放的氧,进入大气后开始改变大气的成分 [11] 。大气中游离氧的出现和浓度不断增加,对于生物来讲有极重要的意义。生物的代谢方式开始发生根本改变,从厌氧生活发展到有氧生活。代谢方式的改变打打出进了生物的进化发展。约在10~15亿年前出现了单细胞真核植物,以后逐渐形成多细胞生物,并开始出现了有性生殖方式。由此可见,生物的进化对环境有着极强的反作用,引起环境发生改变。而改变了的环境条件对生物进化的方向又有指导意义。人类有极强的改造自然和利用自然的能力。人类对自然环境的影响比任何一种生物都大。
起源和灭绝也都是生物不适应环境,被环境所淘汰的结果.
其实它们和进化是一回事,只不过是结果不同.
希望对你有帮助.
Ⅱ 环境对生物生活的影响
●生物起源于环境,维持生命又依赖于环境。唯有能适应新环境变动的生物才有生存机会。
●生物必具有对善变的环境作出反应和适应的能力。地球上不存在没有适应环境能力的生物。
●生物通过与环境的相互作用,从基因内DNA的随机突变的过程中,通过信息反馈作用,自组织 选择出有利于生物在新环境中生存的功能和结构,使物种能经常保持着对新环境的适应能力。
●进化是物种与环境相互作用中,通过生物圈内部自组织活动生成对新环境适应能力的生命活动过程。新物种不是被环境选择出来的,只因为生物是组成大自然的一部份,适者生存;不能适应的都被淘汰是生物圈的整体内部自组织活动过程的效果。自然选择不相等于单纯被环境选择。
Ⅲ 各种生物的生活环境都是由什么和什么组成的这些环境因素直接间接地影响着生物
环境中影响生物生活的各种因素叫环境因素,分为非生物因素和生物因素.非生物因素包括:光、温度、水、空气、土壤等;生物因素是指环境中影响某种生物个体生活的其他所有生物,包括同种和不同种的生物个体.
故答案为:其他所有生物; 生物因素; 非生物因素
Ⅳ 环境对生物的影响有哪些
生物与环境是一个统一不可分割的整体。环境能影响生物,生物适应环境,同时也不断的影响环境,如同“水能载舟,也能覆舟”。例如:在沙漠中生活的仙人掌,因为在此环境中缺水使得仙人掌的叶变成刺,同时也能说明仙人掌能适应环境。生物可影响环境比如陆生植物的蒸腾作用,是对陆地生活的一种适应;但同时,陆生植物在进行蒸腾作用的时候能把大量的水分散失到大气中,这样就增加了空气的湿度,又对气候起到了调节作用。
生物对环境的影响最好的例证就是黄土高原,曾经是茫茫的林海和无边的草原,但由于某种原因破坏了植被,引起了严重的水土流失和生态平衡的失调,才出现了现在的黄河中泥沙众多的现象和黄土高原……这样的例子应该很多很多……
所以我们应该保护生物,尤其应保护植被……
让我们每个人都从身边做起吧……来共同保卫我们美丽的地球家园……
Ⅳ 生物和环境有什么关系
生物和环境是互相影响、互相渗透、互相转化而又不可分割的统一体。鱼儿离不开水,花儿离不开土壤和阳光,人类离不开新鲜的空气、洁净的淡水和充足的食物。脱离了环境的生物是不可想象的。
然而,如果没有生物,环境也就失去了它的意义。土壤的概念总是包括生活在土壤里的大量生物的活动。据统计,一小勺土壤里就含有亿万个细菌;50克森林腐殖土中所包含的霉菌,如果一个挨一个排列起来长度可达11千米。如果排除这些生物的积极活动,土壤也就不复存在了。
Ⅵ 生物的生活特点与它们的生活环境有什么关系吗
两者相互影响。
只有其生活特点能够帮助生物更好的适应环境时,这种生物才能得以生存,即优胜劣汰、适者生存。同时,生物也能够影响和改变环境,对环境具有反作用。
Ⅶ 生物与环境的关系
生物需要生存在一定的环境中。一方面,其生存时时刻刻都在受到环境的制约和影响,面对已然改变了的环境,绝大部分生物均能做出适应性的调整,从而在适应中达到物种发展与进化的目的;另一方面,环境也会因为生物的存在而发生或大或小的变化,在环境变化与生物适应进化的交互发展中,生命得以延续。
任何生物的生存都不是孤立的:同种个体之间有互助有竞争;植物、动物、微生物之间也存在复杂的相生相克关系。人类为满足自身的需要,不断改造环境,环境反过来又影响人类。
(7)环境也什么看生物的生活扩展阅读
生物对环境的适应:(生物自身发生改变)如骆驼适应炎热缺水的荒漠环境,海豹适应寒冷的海域环境。生物对环境的影响:(环境发生改变)如植物的蒸腾作用调节空气湿度、植物的枯叶枯枝腐烂后可调节土壤肥力、动物粪便改良土壤、蚯蚓松土。生物在适应环境的同时,也影响和改变着环境。
生物在适应环境的同时,也影响和改变着环境。例如:蚯蚓:身体分节,体表黏滑;吃进的腐烂有机物和大量土粒经过消化形成粪便排出体外,能够提高土壤肥力,使土壤疏松,能够起到改良土壤的作用;大量放羊;破坏植被。
Ⅷ 生物的生存离不开环境,影响他的环境因素可以分成两类,分别是什么
影响生物生活的环境因素可分为两类:
一类是非生物因素(光,温度,水,空气)
另一类是生物因素(种内互助,种内斗争、寄生、竞争、捕食)
这就是影响生物生活的环境因素两大原因.
Ⅸ 环境中有哪些因素直接影响生物的生活和分布
主要是非生物因素,如阳光,水,空气。
当然对于不同的生物也会受到不同的生物因素的影响
(希望对你有帮助)
Ⅹ 生物的生活方式及主要环境因素
用古生物化石判断沉积环境,首先必须研究地质时期生物和它们生活环境之间的关系。研究这个关系的学科叫做古生态学(Palaeoecology)。
古生态学是从现代生态学着手研究的,因为只有研究现代生物的生活方式、特征和在各种沉积环境中的分布状况,才能获得大量的、直接的、详细的资料,然后用“将今论古”的方法,去推测古代同类生物的古生态。
现将水生生物的生活方式、生物种类与沉积条件的关系、主要门类生物的分布简述如下(图3.3)。
3.2.1生物的生活方式
水生生物根据其居住地段和运动方式的不同分为下列几种:
图3.3 海洋环境中一些生物的生活方式(据D.M.Raup等,1978)
(1)底栖生活
底栖生活的生物生活在水底,体形较大、较重,外壳坚固,形状变化多样,根据其生活方式可再细分为:
1)固着底栖生活:生物在水底固着生长。海洋中,如底栖有孔虫、海绵、古杯、水螅、珊瑚、层孔虫,棘皮动物中的海冠、海林檎、海蕾、海百合,大部分腕足动物,苔藓虫,节肢动物的蔓足目等都营固着底栖生活。陆地上湖泊、沼泽、河流中也有其特有的固着底栖生物,如某些硅藻、腹足类、双壳类等。
2)掘泥生活:在松软的砂泥质水底,底栖生物为了寻找食物和保护自己,在砂泥内掘成洞穴居住,如双壳动物的贻贝类,腕足动物的舌形贝。
3)钻孔生活:一些底栖生物在坚硬的基底上钻孔居住,如双壳类的海笋。
4)躺卧海底生活:如双壳类的海扇,腕足类的五房贝。
5)沿海底爬行生活:如有些有孔虫、腕足类、软体动物。
底栖生物分布广泛,淡水、海水中均有。在海洋中从近岸浅海到深海海底均有,但以浅海区最为丰富。
(2)游泳生活
生物具游泳器官,可在水中自由游泳,如鞭毛虫、头足类。
(3)漂浮生活
生物无游泳器官,随波逐流被动地漂浮在水中,外形多呈球形、扁盘形、针状、带状等,体小且轻,如有孔虫的抱球虫。
游泳和漂浮生活合称为浮游生活(图3.4)。浮游生物分布范围很广泛,在海洋中从近岸到深海远洋地区均有,所占比例向深海方向增加,而底栖生物增长方向相反。
图3.4 一些现代和化石浮游生物(据B.Ziegler,1983,转引自杨式溥等,1993)
3.2.2影响生物生存的主要环境因素
3.2.2.1盐度水体含盐度对生物的影响极大,水体含盐度有变化,生物种类就会有明显的变化。所以,生物化石是划分海相、陆相、海陆过渡相的主要标志。不同种类生物具有不同的耐盐度范围,只能适应正常盐度海水生活的生物为狭盐性生物,能够适应盐度变化范围较宽的生物称为广盐性生物。狭盐性生物是判断古沉积盆地水体含盐度、划分海陆相沉积最有用的标志,故称作指相生物。
图3.5列出了现代水盆地按含盐度的区域划分及不同种类生物的分布,有助于古今对比,以推断古水盆地的含盐度。
图3.5 重要的无脊椎动物门类的现代分布与含盐度关系宽狭大致反映了生物类别的多样性程度(据Heckel,1972)
正常海相生物有钙质红藻、绿藻、放射虫、硅质鞭毛虫、球石藻、大多数钙质有孔虫、钙质或硅质海绵、珊瑚、苔藓、腕足类、棘皮类、藤壶、鲎、软体动物的单壳类、有板类、掘足类和头足类等。已绝灭的类、古杯类、层孔虫、软舌螺、三叶虫、竹节石、光壳节石、牙形石和笔石等曾是古代正常海相生物。
少数苔藓虫、钙质有孔虫、藻、舌形贝、移动的棘皮类和头足类能从正常海移动到过渡海生活。这类生物化石大多表明其形成于一种与广海相毗邻的并稍受限制的海水环境,大部分陆表海繁殖着这种受限制、但属海相的生物群。
海相生物中还有蓝绿藻、硅藻、胶结壳有孔虫、普通海绵、钙质蠕虫管、双壳类、腹足类、介形虫和其他甲壳类等。这是些耐盐度较高的生物,其中也包括有非海相的种类,分布范围很广,从淡水、淡化海、正常海相到咸化海都有,只是不同含盐度环境,种类和形态壳饰有所变化。新生代腹足类和双壳类在不同盐度的水体环境中有不同的纲目分布(图3.6)。
图3.6 新生代主要软体动物分布(转引自吴崇筠,1980)
典型的微咸水生物是上述的耐盐度高的几个生物门类中的少数几个类别,如双壳类、腹足类、介形虫、鳃足亚纲、软甲亚纲、硅藻、蠕虫管及蓝绿藻等的一些种属。
典型的超咸水生物群在大的生物类别上与微咸水生物群可能无大的差别,但当超咸水的含盐度变得很高时,只有鳃足亚纲的无甲目,也许还有蓝绿藻、介形虫、细菌和微生物,能够生活。
在受限制的环境中,生物化石还有一个普遍特点是生物类别减少,但个体数量有所增加,并且生物形态发生畸变。
典型的淡水生物有轮藻、带壳变形虫、少数特殊的双壳类、腹足类、介形虫、鳃足亚纲的贝甲目、普通海绵、硅藻、蓝绿藻以及蠕虫管等。它们是狭盐性生物,能适应稳定的淡水环境。
盆地边缘地区,由于季节气候变化及暴风雨的干扰,水体的含盐度容易发生迅速的变化,因而造成不同耐盐度的生物混合。另外,淡水生物易被河流带入海盆边缘,海相生物也可能沿河流上溯相当距离或被特大潮流带入潮上带及其上地区。所以海盆的边缘地区或近海的淡水环境中,有海陆生物混合现象,这也是判断盆地边缘环境的重要标志。离海盆地较远的真正淡水环境,应无海相生物化石。
3.2.2.2水深
生物在海水中分布的深度与海水的透光程度、温度、氧气和养料的供给及底层性质等影响生物生活的因素有一定关系,所以海盆地中,不同深度的海域,生物种类有所差别。这也是进行海相沉积微相划分的重要依据。
例如藻类只生活在浅海中,因为藻类生活必须进行光合作用,只生活在有阳光透入的地带。阳光的入透深度与海水的混浊度有关,一般在清澈的海水中,强阳光的入射能量中只有10%能透入37m深,到100m深处则不到入射能量的1%。因此大多数藻类只限于在深度小于70m的深处生活,最宜繁殖的深度小于40m。随着海水混浊度的增加,光线穿透海水的能力降低;地理纬度的增高,导致光线入射角降低,也降低了透光度。在清澈的热带海水中,光线能穿透的最大深度约为170m。
图3.7中列举了现代海洋中生活的无脊椎动物门类的分布与海水深度的关系。从图中看出,无脊椎动物对深度的忍耐程度比对盐度的忍耐程度要大得多,即生物生活的深度范围较大,而且在地史发展过程中逐渐变化。例如古硅质海绵,现在仅生活在深海中,但是在古生代被认为是曾生活在浅海。只有依靠阳光才能生活的底栖藻类(包括钻孔生物)才能为古沉积环境的深度提供较确切的证据。
某些原生生物,如球石藻,只能生活在表层水中,因为它特别需要阳光进行光合作用。球石藻最大量地生活在广海的表层水中,死后尸体沉落海底。当地层中大量出现上述藻类和放射虫、翼足类、浮游有孔虫化石时,被认为是深海沉积。虽然从理论上说,浮游生物能生活在海洋中的任何地方,但还是在远离海岸的深海区数量最多。因为深海区水体厚,与其争夺养料的底栖生物较少。另外,在大陆架边缘的大陆斜坡附近,由于周期性洋流上升而带来更多的养料时,浮游生物也会大量繁殖。但是,局部地区常常有大量浮游有孔虫被带入浅海。不过,现代陆缘海沉积物中浮游有孔虫的数量和比例还是向深海方向增加的。
在古地理研究中,常采用今古对比法来研究古水深,即根据现代那些分布受水深控制的生物种属与地层中相同的生物种属对比,以推测化石所在处水体的古深度。应用较有效的有双壳类、腹足类、有孔虫、介形虫等类生物,比较有把握的是用于中、新生代地层。
但是,生物分布的深度受温度的影响,海水温度一般随海水深度而降低,并且受纬度控制,例如高纬度地区浅海中出现的冷水生物在热带仅生活在相同温度的深海中。因此,在垂直赤道方向,因受纬度影响,同种生物生活的深度变化很大,所以在不同的地理位置,尤其是纬度相差较大的地区,不能简单地用化石属种来类比海水深度。
另外,用化石种类来推测古水深时,还需注意一些问题:例如浊流能把浅海生物带到深海底沉积;有些生物能附着在浮动的植物上被带到别处,当植物腐烂时,附着生物便下沉到不同深度的海底;现代海平面上升,有些地方出现残留生物,即是现代某些海底有比现在生活的海水深度大或小的古生物化石出现,如我国东部大陆架边缘有滨海生活的有孔虫化石,它实际上是更新世冰期海平面降低此处成为滨海环境时生活的生物,它与此处现代沉积物种属的时代和沉积环境都不一样。
图3.7 与水深有关并能成为化石的主要无脊椎动物门类的现代分布(据Heckel,1972)
3.2.2.3水体运动强度、水体浊度、沉积速度对生物种类分布的影响
有些生物的生长方式反映了水体运动的强度,红藻、珊瑚、苔藓等群体生物尤其如此。例如呈块状或板状的生物主要生活在波涛汹涌的海水中,因为这种形状较能经受波浪冲击;分枝状的脆弱生物一般生活在静水中。
生物摄食类型可帮助确定海水的混浊度和沉积速度,如图3.8所示。例如某些食悬浮物的生物如海绵、珊瑚、苔藓虫和有柄类生物喜欢生活在清洁沙层沉积区,因为这里海水运动强烈,可以带来更多的悬浮养料;反之,水体中泥质(包括黏土和粉砂)含量过多,海水混浊度过大时,泥质将会堵塞生物的呼吸器官和摄食器官,而使生物死亡,因此此类生物出现的数量与海水浊度成反比关系。另一些食悬浮物的生物如蠕虫、腕足类、某些双壳类,却有去掉或防止吞食不需要物质的本能,能忍受中等程度的浊度。因而所有的食悬浮物的生物都分布在有提供养料的潮流经过的海底地区。食沉积物的生物如蛇尾类、某些蛤和腹足类,能从沉积物中摄食有机碎屑,所以能忍受更大浊度的海水。这类生物出现的数量与泥质含量成正比关系,因为细粒的泥质沉积物中有机养料较多。食肉或食腐肉的动物如星鱼、海胆、腹足类、介形虫和其他节肢动物能忍受浊度较大的海水,少数能在很浊的海水中生活,如腕足类的舌形贝、掘穴蛤、某些蜗牛、介形虫、有孔虫及星鱼等捕食型的移动动物,能在快速沉积的环境中生活。红藻和绿藻虽然不按无脊椎动物的方式捕食,但是它们需要强烈的光线进行光合作用,所以它们为了得到最多的光线而喜欢生活在清水中。
图3.8 与水的浊度和沉积速度有关并能成为化石的主要无脊椎底栖生物群的现代分布(转引自吴崇筠,1980)
3.2.2.4海底底质
海底底层的岩性、软硬、稳定性等性质影响着底栖生物的分布和生活方式。所以从生物化石种类可以推测当时当地的海底性质及与此有关的海水运动状况等(图3.9)。例如群体珊瑚、蠕虫管、藤壶、大多数牡蛎、苔藓虫、红藻及腕足类的无铰纲,需要坚硬的海底底质以便固着,而另一些生物则固着在较大的贝壳上。有板类及腹足类是移动生物,但也喜欢附着在坚硬的层面上。
图3.9 与海底底层坚硬程度有关并可成为化石的主要无脊椎动物的现代分布(转引自吴崇筠,1980)
通过胶结作用或用其他方法牢固地固着在坚硬的层面上的生物能经受得住强烈动荡的海水环境,因此,群体珊瑚和红藻的存在可说明生物岩礁所处的动荡环境;藤壶、有板类、腹足类及蠕虫管存在则表示滨岸潮汐带有受海浪拍击的坚硬层面。小型带壳有孔虫需要附着物,它的出现表明曾经有过但未保存下来的坚硬物质。
有些底栖生物用根或其他方式固定在底层上,既不用胶结,也不用壳包着,但需要坚硬的底层。如大多数绿藻、海绵、单体珊瑚、有柄类、贻贝及许多腕足类等喜坚硬底层的生物。此类生物指示一种后来少受或未受沉积的沉积物表层,由于压实失水而固结的底层环境。
掘足类、掘穴蛤、腕足类的舌形贝、某些有孔虫及由一些移动生物组成的生物群,反映底层是松软的,特别是当需要坚硬底质的生物缺失时更是如此。
许多移动生物如星鱼、蛇尾类、海胆、腹足类、介形虫及其他节肢动物,能在各种底层上爬行,所以它们不能反映底层的软硬性质,但是可以指示迅速沉积区或流砂层等底层不断移动的环境。
浮游生物不能指示海底底层性质和底层水的运动状况,但是当只有远洋生物(漂浮生物、游泳生物、附着浮游生物)而缺乏底栖生物时,则可说明海底是缺氧环境或是迅速沉积的产物。