海底生物的發展簡史
公元前四世紀，古希臘科學家亞裏士多德在《動物誌》中記述了170多種海洋生物，按現代分類包括有海綿動物、腔腸動物、蠕蟲、軟體動物、節肢動物、棘皮動物、原索動物、魚類、爬行類、海鳥、海獸等十多個主要動物類群，其中海洋魚類即有110多種。
公元前三世紀左右刊行的中國《黃帝內經》中，已有用墨魚和鮑治病的記錄。公元前一世紀前成書的《爾雅》，不但記載有海洋動物，而且還有海洋藻類。公元初古羅馬普利尼烏斯的《自然曆史誌》，記錄了170多種海洋生物。中國明朝屠本睃的《閩中海錯疏》，記載有200多種海產生物。
隨著自然科學和航運事業的發展，海洋生物學進入到科學的研究階段。1674年，荷蘭列文虎克最先發現海洋原生動物；1777年，丹麥米勒開始應用顯微鏡觀察北海的浮遊生物；19世紀前期，愛倫貝格在海洋中發現矽鞭藻類；英國達爾文對他在1831～1836年“貝格爾”號航海中采集的蔓足類和珊瑚類，進行了出色研究；德國米勒於1845年使用浮遊生物網，采集和研究海洋浮遊生物。
英國福布斯在19世紀中期先後提出海洋生物垂直分布的分帶現象，按深度將愛琴海分成九個帶，並發表《英國海產生物分布圖》；德國亨森於1887年提出浮遊生物的概念，並對海洋浮遊生物開展了定量研究；1891年，德國哈克爾提出遊泳動物和底棲生物兩個概念；1908～1913年，丹麥彼得鬆的工作奠定了海洋底棲生物定量研究的基礎；1946年，美國佐貝爾的《海洋微生物學》奠定了海洋微生物，主要是海洋細菌的研究基礎。
19世紀下半葉開始，各國競相派出海洋考察船、設立濱海生物研究機構，海洋生物的研究工作日益興盛。其中，最有名的海洋考察是英國“挑戰者”號調查船曆時三年半的環球調查，學者們采集了大量深層和中層生物，出版了50卷巨著，所記載的生物的新種達4400多個，使當時已知的海洋生物種數翻了幾番。
最古老的海洋生物研究機構是意大利那不勒斯海洋生物研究所，成立於1872年，1874年正式開放。1888年，英國海洋生物學會成立了普利茅斯海洋研究所。美國於1888年在伍茲霍爾建立海洋生物研究所，等等。它們至今仍是世界上最活躍的海洋生物研究中心，特別是伍茲霍爾海洋生物研究所的工作，對海洋生物學的發展起了重要的作用。
20世紀60、70年代以來，由於電了計算機、信息論、控製論和微量化學元素測定等數理化新成就、新技術的應用，海洋生物學的研究發展到新的階段。如英、日學者利用生物工程技術研製出控製海洋魚苗性別的方法；美國發射海洋衛星調查海洋魚群的數量和種類變化等。
中國對海洋生物的科學研究始於20世紀20年代，以後曾活躍一陣。30年代初在廈門組織了全國性的“中華海產生物學會”，30年代中期海洋生物研究中心逐漸轉移到青島。50年代及其以後，在中國科學院、教育部、國家水產局和海洋局係統以及一些省市，先後建立了海洋生物的研究機構，開展了全國性的海洋調查、漁場調查、海洋水產養殖和栽培，以及實驗生物學和海洋生物學基礎理論的研究，取得了許多較高水平的成果。
海洋中的生物鏈
海洋生物的種類和數量非常巨大，到目前為止，人們還無法用確切的數字闡明海洋中有多少種生物，而且海洋生物之間關係也是非常複雜的。
在生態學上，生物鏈指的是由動物、植物和微生物之間以食物營養關係而形成的相互依存的鏈條關係。生物鏈的例子常常出現在我們周圍，而且使人類頗為受益。比如，植物長出的葉子和果實為昆蟲提供了食物，昆蟲成為鳥的食物源，有了鳥，才會有鷹和蛇，有了鷹和蛇，鼠類才不至於泛濫成災。
在自然界中，當動物的糞便和屍體回歸土壤後，土壤中的微生物會把它們分解成簡單化合物，為植物提供養分，促使其成長。就這樣，生物鏈為自然界物質建立一個健康的良性循環。
此外，我們還可以把生物鏈理解為自然界中的食物鏈或營養鏈，它形成了大自然中“一物降一物”的現象，維係著各不同物種間天然的數量平衡。
在海洋生物群落中，食物鏈的結構仿佛是一個金字塔，底座很大，每上一級就縮小一些：第一級是由數量龐大的海洋浮遊植物構成的，是食物鏈金字塔的“塔基”，也就是最基礎的部分，通過光合作用生產出碳水化合物和氧氣，是維持海洋生物生命的物質基礎；第二級是海洋浮遊動物，它們把海洋浮遊植物作為食物；第三級是以浮遊動物為食的動物群；第四級是較高級的食肉性魚類；第五級則是大型食肉性魚類、海獸，它們處在金字塔的最頂端。
海洋食物鏈的類型主要有以下兩種：一種是放牧食物鏈。這種類型的食物鏈是從綠色植物開始，例如浮遊植物類等，轉換到放牧的食草動物中，並以食活的植物為生，最後以食肉生物為終點。其實，這一過程就是人們常說的“大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃泥土”。第二種類型是腐敗或腐質食物鏈。這一食物鏈的轉移方式是：從死亡的有機物開始，得到微生物，並以攝食腐質的生物為生的捕食者為最終點。實際上，在海洋中這種類型的食物鏈之間是相互連接的。有時也不是刻意按某種方式進行，而是有交叉，有連接，多種方式混合同時進行。
海洋中棲息著數10萬種動物，在這些動物中，除凶猛的食肉動物外，絕大多數魚類之間都是“和平共處”，相安無事。因此，海洋動物已成為世界上種類和數量最多的動物。令人難以置信的是，地球上最大的動物——鯨類，它的食物來源居然是海洋中最小的動物——小魚和磷蝦。這種情況似乎有些不合情理，但是，當你了解了它們之間的特殊關係後，就會感到這是情理之中的事。在海洋中，磷蝦的數量很多，密度也很大。它們似乎是被輸入了某種“指令”一樣，聚集成一團又一團，專門供須鯨食用的。若非如此，身軀龐大的須鯨，是不可能填飽肚子的。這一切似乎是上天精心設計好的。億萬年來，這種獨特的金字塔式的生物種群間的關係，維係著海洋生物種群的生命。這種生命的維係關係，又可以稱為海洋食物網。海洋中各種生物建立起的食物鏈，通常比陸地食物鏈更複雜。
海洋食物鏈或食物網有如下幾個特點：
1．一般海洋生態係統食物鏈較長，尤其是大洋區食物鏈，經常達到4～5級。而陸生食物鏈通常僅有2～3級，很少會達到4～5級。
2．海洋食物鏈的部分環節是可逆的、多分支的，加上碎屑食物鏈、植食食物鏈和腐食食物鏈相互交錯，網絡狀的營養關係比陸地的更多樣、更複雜。因此，在海洋中用食物網來表達海洋生物之間的營養關係是再合適不過了。
3．食物鏈所表示的是有機物質和能量從一種生物傳遞到另一種生物中的轉移與流動方向，而不體現每一營養層所需的有機物和能量的數量。
4．食物鏈每上升到一個高的層次，有機物質和能量就會出現較大的缺失，食物鏈的層次越多，總體效率越低。因此，從初級生產者浮遊植物、底棲植物或碎屑算起，處於食物鏈層次越高的動物，其數量相對來說也越少。相反，在食物鏈中的層次越低，其個體數量相對越多。貯存在生產者體內的能量沿著食物鏈傳遞時會大量消耗，能流越來越細，營養級之間的能量轉移效率平均隻有10%～15%，從而就構成了生物量和能量金字塔。
海洋生物的運動方式
海洋中幾乎到處都有生物，但不同的環境，生物群落的種類組成和結構，以及各種群數量、個體大小、形態、生理生化特性等都很不同。海洋生物分布的格局是與海洋環境相互作用、協調進化的。一般常按生活方式將海洋生物分為浮遊生物、遊泳動物和底棲生物3類。
浮遊生物無遊泳能力或遊泳能力弱，懸浮於水中隨水流移動，包括細菌、浮遊植物(如矽藻、甲藻等)和浮遊動物(如水母、腹足綱軟件動物的翼足類、異足類，許多海洋動物的幼蟲等)。多數終生營浮遊生活，稱為永久性浮遊生物；少數種類僅於生活史的某個階段營浮遊生活，稱為階段性浮遊生物，如許多海洋動物的幼蟲；也有些原非浮遊生物，被水流衝蕩而出現在浮遊生物中，如某些低等甲殼類的介形類、漣蟲類等，稱為暫時性浮遊生物。浮遊植物隻能生活在有光的水層；浮遊動物則不然，有的可以生活在千米以下的深水中，而且多數能在水中作垂直移動。浮遊生物一般體重輕(外殼重量輕、體內脂肪含量高，富有黏液)、沉降阻力大(身體相對麵積大，體表多刺毛、突起，群體連成片)或者具有纖毛、鞭毛而有一定的運動能力。
遊泳生物指那些具有發達的運動器官而遊泳能力強的動物。包括魚類、哺乳動物(如鯨、海豚、海豹)、爬行動物(如海蛇、海龜)、軟件動物(如烏賊、章魚)和一些大型蝦類(如對蝦、龍蝦)等，它們的遊泳能力、速度和方式也有很大差異。有些種類能橫跨大洋作長距離的洄遊，如金槍魚等；有的遊泳很快，如劍魚每小時速度達70公裏以上。海鰻以整個身體彎曲擺動向前遊動，烏賊和章魚則從漏鬥口向外噴射水流以推動身體反向運動。它們有時生活在上層水域(如太平洋鯡魚)，有的生活在中層或底層水域(如小黃魚、真鯛、牙鮭)。遊泳動物除了有發達的遊泳器官外，身體大多呈流線型，以減小阻力，提高遊泳速度。
底棲生物生活在海洋水域底部和不能長時間在水中遊動的各種生物，包括底棲植物(幾乎全部大型藻類和紅樹等種子植物)，底棲動物(海綿、腔腸、環節、線形、軟件、甲殼、棘皮、脊椎等門類均有底棲種)。底棲生物按其與底質的關係，又可區分為底上、底內和底遊3大生活類型；在岸邊還存在潮間帶生物。
底上生物生活於硬質海底。包括在各種底質上營固著生活(如海葵、水螅、藤壺、牡蠣、柄海鞘)、附著生活(如紫貽貝、附著矽藻、大型藻類)以及匍匐海底(如馬糞海膽、刺參和紅螺等)的動物。固著生活的動物運動器官退化，但觸覺器官發達，被動取食，幼體營浮遊生活，靠海流擴大其分布區域。固著或附著在船底、浮標、工廠排汙管道、海上石油平台和海上其它設施的生物被稱為汙損生物(包括微生物、藻類和動物)。它們對交通、軍事和生產均有危害。
底內生物生活於軟質海底。有的分泌黏性物質形成管子或用分泌物黏結沉積顆粒成管子而棲身其中(如巢沙蠶、磷沙蠶等)；有的具有發達的挖掘器官，將身體埋於泥沙中(如黃島長吻柱頭蟲、中國蛤蜊、文昌魚等)；有的鑽木(如船蛆)、鑿石(如波紋溝海筍)。
底遊生物有一定的運動能力，能在水底緩慢地行動(如梭子蟹)。
潮間帶生物一類特殊類型的底棲生物。經過長期的進化，底棲生物對潮汐的漲落、海浪的衝擊、陽光的暴曬、溫度的變化等有很好的適應能力。由於潮間帶生態位的差異，生物在潮間帶的分布很有規則，群落結構比較清楚。
海洋生物的多樣性
根據聯合國《生物多樣性公約》，生物多樣性的定義是指所有來源的活的生物體的變異性，包括陸地海洋和其他水生生態係統及其所構成的生態綜合體。生物多樣性是物種種質資源適應多變的生存環境而得以維係生存、發展、進化的基礎，包含物種多樣性、遺傳多樣性和生態係統多樣性等3個層次，它主要評析的問題有：1、功能豐富度、物種多樣性和群落乃至生態係統的穩定性；2、地域性生物地理學和區域種類豐盛度；3、人類活動和環境退化對生物群落結構的影響。從生物多樣性的觀點來看，很少人了解海洋生物多樣性其實遠比陸地生物來的更為豐富珍貴。如目前所發現的34個動物門中，海洋其實就占了33個門，而且其中有15個門的動物隻能生活在海洋的環境。相反，34個動物門中隻有13個門可以棲居陸地。這個懸殊的比例顯示海洋是保存地球上絕大部份生物多樣性的地方。
1．海洋生物多樣性是海洋生物資源利用和開發的巨大寶庫
海洋生物資源的開發和利用已成為21世紀世界各海洋大國競爭的焦點，尤其是隨著海洋環境不斷的惡化，海洋生物資源日益遭受人們大量采集而枯渴，海洋生物多樣性亦隨之遭受破壞。據此，海洋生物基因資源的保護和利用，尤其顯得重要。研究海洋基因組及功能基因，不僅有助於培育出優質、高產、抗病的海洋生物新品種，而且，還有助於開發具有我國自主知識產權的海洋基因工程新藥，這是解決海洋藥物資源行之有效的途徑。目前，我國某些高校及科研單位相繼克隆了海蛇毒素、海葵毒素，水蛭素等一批功能基因。並且，開展了基因重組芋螺毒素，基因重組藻藍蛋白及基因重組鯊肝生長刺激因子和基因重組鯊魚軟骨新生血管生長因子的研究，有望開發成頗有潛力的基因工程創新藥物。利用遺傳連鎖圖譜的構建，功能基因的篩選與克隆，以及基因打靶技術的研究，將有助於實現海洋生物多樣性的長期保護和資源的可持續性利用。此外，海洋極端環境深海生物基因資源的研究不僅具有科學意義，而且具有實際應用價值。建立我國深海極端海洋微生物菌種資源庫，探討極端環境下海洋微生物代謝途徑與特性，研究極端微生物特征蛋白結構與功能，這對探索生命本質和生存極限以及開發新型海洋藥物和海洋生物產品提供了產業化的基礎。開展海洋極端微生物的研究，將對醫藥、化工、環保及國防等領域的發展具有極其重要的意義。上海市眾多的高等院校和科研單位擁有雄厚的生物技術力量，開展海洋生物多樣性及其功能基因資源的研究具有很大的優勢。
海洋是生物多樣性的寶庫，海洋生物資源具有現實或潛在的價值。首先是人類重要的食物來源，每年為全球人類提供了22%的動物蛋白。同時，許多海洋生物還具有重要的藥用及工業價值。其次海洋也主宰著地球的氣候變化、物質循環及整個生態係正常的運作，如果海洋受到汙染破壞，陸地上的生命也就會隨之滅亡，豐富多樣化的海洋生物不但為人類提供食物、醫藥與休閑等多功能的需求，而且還由於在分解廢棄物、調節氣候、提供氧氣等方麵的作用，成為地球上最大的生命維持係統。這些多樣性極高的海洋生物大多分布在俗稱"海中熱帶雨林"的珊瑚礁或紅樹林、大陸架、潮間帶及河口等沿岸地帶，而在這狹窄的沿岸地區，卻是最容易受到人為活動的幹擾與破壞的。據估計到2020年人類對沿岸及海洋環境之需求，包括再生性資源、廢棄物處理、生活空間及工業農業的發展等將會達到目前的兩倍。因此，維護海洋生物和生態多樣性已是目前各國皆有的共識。
我國海洋麵積達3106km2，海洋生物種類繁多。從海洋生物分類學等級看，目前中國海域已記錄有原核生物界4個門，原生生物界7個門，真菌界3個門，植物界6個門，動物界24個門。但至今尚缺乏有板動物門（Placozoa）、顎口動物門（Gnathostomulida）、有甲動物門（Loricifera）、須腕動物門（Ponogophora）和腹毛動物門（Gastrotricha）在中國海域的記載。中國海洋現已記錄20278個物種，其中黃、渤海1140種，東海4167種，南海5613種。中國海洋生物中有中國特有的物種或世界珍稀物種，中國豐富的海洋資源不僅具有世界範圍內重要的自然保護價值，而且也是長期開發利用的重要自然資源。從遺傳多樣性而言，海洋生物生活習性獨特，其基因表達產物具有多種特殊的生理活性物質。目前，從海洋生物中已獲取了數以萬計的天然化合物，它們具有各種藥物、保健、食品及化工產品等開發利用價值。我國海域擁有四大海洋生態係統，此外還有獨特的海岸生態係統和海島生態係統。從類型上分，主要有濱海濕地生態係統、珊瑚礁生態係統、上升流生態係統和深海生態係統。濱海濕地生態係統主要包括鹽沼生態係、河口生態係和紅樹林生態係，它們位於海陸相互作用的複雜地帶，生態環境複雜，生物多樣性豐富，具有很高的生物生產力，是許多經濟動物的繁殖和棲息地。此外，中國海岸線還是東亞候鳥最重要的遷徙路線之一。珊瑚礁生態係統分布於中國南海，珊瑚礁以造礁石珊瑚為主，各種海綿動物、腔腸動物、軟體動物及甲殼動物等共同組成一個複雜而脆弱的生態係。海洋上升流生態係統位於中國東南沿海，由於底層營養物質上升，常常形成主要漁場區，其生物多樣性高於鄰近海域。深海生態係統分布在中國東海和南海的海槽或深海盆中，主要有一些微生物和構造特別的動物。
2．海洋生物多樣性的保護刻不容緩
因為人類對海洋生物的了解不夠，而且由於海洋生物資源豐富，被認為可以任意索取，因而一直遭受肆意破壞，有關海洋生物多樣性保護的研究更是遠遠落後陸地達20-40年之久。根據世界糧農組織最近的統計，全球漁業資源中47%被充分捕撈，18%被過度捕撈，還有9%被捕撈殆盡。此外，世界上90%的大型捕食型魚類群自工業化前時代即已消失。這樣高水平的開發度不僅嚴重影響了捕撈種類的群體數量，而且改變了海洋生態係統的物理和營養結構。海洋生物多樣性正在迅速衰退，其主要原因有以下幾方麵：1、過度捕撈--當前海洋捕撈船隻急劇增加，捕撈手段日益完善，造成漁業資源急劇衰減或枯竭，許多優質品種無法再形成漁訊。而且，浪費性捕撈使得許多珍稀海洋生物遭受巨大破壞，底層拖網、毒魚或炸魚等方式嚴重影響了海洋生態環境；2、生境喪失--主要由灘塗圍墾、海洋生物過度采集及海岸工程或人工構造物、以及航道疏浚等活動造成。這些活動重則使海洋生洋生境徹底喪失，輕則使海洋生物的正常活動受到嚴重幹擾。如中國紅樹林分布麵積由於圍墾就減少了2/3，許多洄遊魚類的生活史受到航道工程的影響；3、環境汙染--主要由於陸源汙染物的排放、直接向海洋傾廢或排汙、以及海洋石油開采或航運溢油等造成。汙染物使得海洋生物被毒死或受到傷害，有的則影響其正常繁殖或導致有害的基因突變；4、生態入侵--由於遠洋船隻攜帶或盲目引進外來種，導致本地海洋生態係統受到影響，許多原有物種因被排擠而消失。例如福建海域發現一種原產南美洲的沙篩貝（Mytilopsissallei），它占據了海岸基岩及養殖設施的表麵，不僅使得當地的附著生物全部消失，還因爭奪餌料使人工養殖的各種貝類產量下降；5、海水養殖單一化--盲目發展的單一海洋養殖品種，不僅占據了大量野生海洋生物的棲息地，還因餌料分解造成了海域富營養化直至赤潮發生，進而造成大批海洋生物死亡。此外，高密度養殖的單一品種，往往造成大規模病害的流行。
雖然過度捕撈及人類活動對海洋生物物種多樣性和生態環境的破壞已經被廣泛認識和記載，但是對海洋魚類遺傳多樣性的破壞卻被很大程度的忽略。的確，即使是許多被認為"頻危"的種類通常也有上百萬的個體存在，而且傳統的群體遺傳學理論認為隻有數量非常小的群體才可能遭受遺傳多樣性的顯著喪失。然而，許多海洋生物種類的遺傳學有效群體數量卻比其群體調查數量小得多，有效群體數量決定著一個群體的遺傳學特征，它不僅受到曆史事件如曆史群體瓶頸和移居曆史等的影響，而且受到年度捕撈強度、生殖力和群體結構等因素的影響。許多海洋生物上百萬個體的種群事實上隻有幾百或幾千的有效遺傳群體數量。如果這樣低的Ne/N值在海洋生物種類中廣泛存在，那麼許多已開發利用的海洋魚類將麵臨喪失遺傳多樣性的危險，並將導致適應性、群體數量以及繁殖能力等多方麵的下降。
海洋微生物資源
海洋微生物是所有以海洋水體為正常棲居環境的微生物的總稱。海洋環境中蘊藏著豐富的微生物資源。很久以前人們就知道海洋中有細菌存在，海洋生物學家對海洋微生物進行了深入係統的研究，尤其是對其代謝作用的研究，進一步揭示了微生物王國的奧秘，讓人們對它產生了更多的了解。
海洋微生物主要包括三大類，即原核微生物（如細菌）、真核微生物（如真菌、藻類和原蟲）和無細胞生物（如病毒），它們在自然界分布廣，種類多。憑借其代謝途徑的多樣性和遺傳適應性，它們能夠在許多極端環境中得以生存，並發揮重要的生態作用，不得不令人類對它們刮目相看。下麵對海洋微生物中的幾種作以介紹。
1．海洋細菌
海洋細菌是原核微生物的一大類群，不含葉綠素和藻藍素，隻能在海洋中生長、繁殖，是數量最大、分布最廣的海洋微生物。它們個體直徑一般不超過1微米，形狀有球狀、杆狀、螺旋狀或分枝絲狀，具有堅韌略具彈性的細胞壁，無真核。海洋中有自養和異養、光能和化能、好氧和厭氧、寄生和腐生，以及浮遊和附著等類型的細菌。海洋真菌不超過500種，僅有陸地真菌種數的1%。現知的深海真菌隻有5種，它們能夠生活在水深5315米的海洋深處。
通過顯微鏡，我們可以看到海洋細菌的特征。它一共分為三種類型：體形近似球形的叫球菌；身體細長的是杆菌；體形彎曲的是螺旋菌。它們都屬於單細胞，內部結構與普通的植物細胞相似。如果細菌在適宜固體培養基表麵或內部生長繁殖到一定程度，就形成了肉眼可見的小群體，叫菌落。菌落帶有不同的顏色，如綠膿杆菌的菌落是綠色的，葡萄球菌的菌落是金黃色的。細菌菌落的形狀、大小和顏色等特點，是鑒別菌種的重要依據。
2．海洋真菌
從生物進化史看，海洋真菌的出現要比細菌大約晚10億年，因此它是微生物王國中最年輕的家族。真菌由多細胞絲結構，能產生孢子進行有性和無性繁殖。真菌和細菌、放線菌最根本的區別在於它擁有真正的細胞核，因此真菌的細胞又稱為真核細胞。從原核細胞發展到真核細胞，是生物進化史上的一個重大事件。
大部分海洋真菌大多數棲於某種基物而生活，隻有少數真菌不依賴基物而自由生活。根據海洋真菌的棲生習性，可將它劃分為五種基本的生態類型，分別為木生真菌、寄生藻體真菌、紅樹林真菌、海草真菌、寄生動物體真菌。
海洋真菌在海洋食物鏈中發揮著重要的作用，它參與海洋有機物質的分解和無機營養物的再生過程，為海洋生物不斷提供生命所需的物質。特別是在海洋沉積物中的真菌絲體和酵母菌體，是很多海洋動物的食物來源。有些海洋真菌能產生抗菌素和結構獨特的活性物質，在生態和應用方麵有著不可忽視的作用，如降解海洋中的汙染物、促進海洋自淨等。利用海洋真菌加工麥皮、甘蔗渣、稻草等，可製成微生物碎屑混合物，用作水產養殖中的飼料。這種做法有可持續發展、質量高、成本低廉等優點。
3．病毒
海洋病毒
海洋病毒是海洋生態係統中的重要成員，具有形態多樣性及遺傳多樣性的特征。海水中海洋病毒離海岸越近密度就越高。在海洋真光層中較多，隨海水深度增加逐漸減少，在靠近海底時又有回升的現象。
海洋中病毒會感染多種海洋生物。海洋噬菌體的裂解致死占異樣細菌死亡率的60%；海洋藍細菌、海洋真核藻等重要海洋初級生產者也會受到海洋病毒感染。病毒還能裂解某些種類浮遊動物。眾所周知，病毒的感染致病，給水產養殖業帶來了重大的影響。研究表明，從1993年開始在全國對蝦養殖地區普遍發生的、危害性極大的機型流行病，是由一種杆狀病毒所引起的。除了破壞性的一麵，海洋病毒也有好的一麵，有些海洋病毒能夠幫助某些海洋浮遊植物生長，對海洋環境和人類生存有益。目前，人們已越來越關注海洋病毒在海洋生態係統中所發揮的作用。
海洋微生物為了生存，不得不適應複雜多變的海洋環境，因而它具備一些獨特的特性。
1．嗜鹽性
這是所有海洋微生物幾乎都具備的特點。真正的海洋微生物要想生長，就離不開海水。海水中含有豐富的無機鹽類和微量元素。鈉為海洋微生物生長與代謝所必需，此外，鉀、鎂、鈣、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物維持生命必不可少的。
2．嗜冷性
海洋中大多數領域的溫度都在5℃以下，絕大多數海洋微生物都在低溫中生長，如果溫度超過37℃，就會停止生長或死亡。生活在低溫環境下且最高生長溫度不超過20℃，最適宜溫度在15℃，在0℃可生長繁殖的微生物，就稱為嗜冷微生物。嗜冷菌在極地、深海或高緯度的海域中較常見。其細胞膜構造具有適應低溫的特點。那種嚴格依賴低溫才能生存的嗜冷菌對熱反應極為敏感，即使處於中溫也會阻礙它的生長與代謝。
3．嗜壓性
深海微生物的嗜壓性是其他微生物所不具備的。淺海的微生物通常隻能忍耐較低的壓力，而深海的嗜壓細菌則具有在高壓環境下生長的能力，能在高壓環境中保持其酶係統的穩定性。海洋中靜水壓力因水深而有所不同，水深每增加10米，靜水壓力遞增1個標準大氣壓。海洋底部的靜水壓力可超過1000大氣壓。在深海水域中，約一半以上的海洋環境處在100～1100大氣壓的壓力之中。海洋的這種壓力使淺海和陸源細菌失去在深海中生長的機會。
4．低營養性
海水中所含的營養物質非常稀少，部分海洋細菌要求在營養貧乏的培養基上生長。在營養較豐富的培養基上，有些細菌於第一次形成菌落後即迅速死亡，有些則根本無法形成菌落。這類海洋細菌在形成菌落過程中因其自身代謝產物積聚過多而中毒致死。這種現象說明用常規的平板法來分離海洋微生物，並不是一種較理想的方法。
5．趨化性
雖然海水中的營養物質較稀少，但海洋環境中各種固體表麵或不同性質的界麵上仍有一些豐富的營養物吸附積聚在上麵。絕大多數海洋細菌都有一定的運動能力，其中某些細菌還能夠沿著某種化合物濃度梯度進行移動，這種特點就稱為趨化性。某些靠依附在海洋植物體表生長的細菌稱為植物附生細菌。海洋微生物附著在海洋中生物和非生物固體的表麵，形成薄膜，為其他生物的附著提供條件，進一步形成穩定的附著生物區係。
6．多形性
通過顯微鏡觀察細菌，有時候會發現，在同一株細菌純培養中會出現多種形態，如球形、橢圓形、杆狀或各種不規則形態的細胞。這種多形現象在海洋革蘭氏陰性杆菌中的表現尤為普遍。看來，微生物是為了適應複雜的海洋環境，而逐漸形成了這種特征。
7．發光性
在海洋細菌中，具有發光特征的種類並不多。海洋發光細菌發光強度的大小，除了種的自身特性外，在很大程度上取決於各種外界條件的綜合作用，如海洋環境要素、水中汙染狀況等。細菌發光現象對理化因子反應敏感，因此利用發光細菌來檢驗水域汙染狀況，通常會收到不錯的效果。
海洋微生物奇觀
1．呼雨喚雪的細菌
眾所周知，空氣中的水蒸氣要形成雨，必須有能使水蒸氣分子凝聚的核。過去人們一直認為，地麵上升的塵埃和離子，就是這個凝聚核。一次美國氣象學家宣稱，降雨很可能與細菌有關，認為是大量的細菌導致了降雨。那麼天空中為何會有大量的細菌呢？這位專家稱，海洋是細菌生長的主要場所，它們多漂浮在海麵，海浪裏充滿著無數氣泡，到達海麵後氣泡破裂，氣泡中的細菌便隨著氣流上升到空中，其移動速度每小時可達100公裏。當細菌到達充滿水蒸氣的大氣層時，就會形成水滴的凝聚核，導致雨水下降。十分有趣的是，當氣象家把分離的23種微生物送入充滿蒸餾水汽霧的密室做人工降雨實驗時，竟意外地發現有3種細菌能充當晶核，使水汽變成雪花。現在，美國科學家已成功地掌握利用細菌造雪的方法，並將其運用到實際活動中。
2．磁性細菌
1975年，美國一位科學家在美國東北部沿海考察時，發現海底沉積物中有一種很奇怪的細菌。放在容器中的細菌樣品，仿佛受到某種支配一樣，總是聚集在容器的北邊，當他轉動容器時，這些細菌又會跟著向北移。這位科學家很快聯想到，也許是地球的磁場對細菌產生的影響。為了證實這一觀點，他拿出一塊磁鐵在容器上方移動，結果發現細菌會隨著磁力的方向“遊來遊去”。這一發現引起麻省理工學院專家理查德的好奇心，經過研究，他向人們揭示了其中的奧秘。原來，這種細菌的細胞內有一種類似指南針的天然定向器，是由20幾個大小約0.05微米的磁性顆粒構成的。這一發現對於研究動物和其他生物的回歸機製有著重要的參考意義，它說明生物在地球磁場中的定向運動，是通過體內的磁小體進行的。
3．耐高溫的細菌
1980年，國外某雜誌上發布了這樣一條新聞：日本的一艘遠洋考察船在加拉帕戈斯群島附近進行水底考察時，發現一種在溫度高達90℃的水中竟有被凍僵的細菌。那是一個神秘的地方，水深為2650米，壓強為266個大氣壓，海底地殼有一斷裂層，噴熱間歇泉可使水溫高達250℃，熱熔岩的堆積層含有大量有毒的硫化氫。湖中沒有任何食物，在這如此嚴酷的環境裏，這種細菌仍然有著旺盛的生命力。
為了進一步了解情況，科學家把這種特別的細菌放到模擬天然條件的恒化器中培養，發現它們即使在300℃高溫下也能安然無恙。而在90℃環境中，幾乎被凍僵，根本無法繁殖。有人推測，這種細菌的細胞內可能有一種特殊的“冷卻裝置”——嗜熱基因，可惜直到今天，這個謎底仍未被揭開。
4．發電細菌
在當今社會上，利用生物化學能取代化學反應獲得電能的做法，也無人再懷疑，因為國外已出現許多研製細菌電池的報告，其中就包括海洋細菌。這種自身具有發電功能的細菌，是美國一位學者在死海和大鹽湖中發現的，這是一種嗜鹽杆菌，它的細胞內有一道叫作視紫紅質的紫紅蛋白質構成的薄膜，這道薄膜是一種天然的能量轉換器。在把所接受的大約10%的陽光轉化成化學物質時，即可產生電荷。後來，科學家利用這種細菌製造出一個小型實驗性太陽能細菌電池，並將它用於航道燈、信號燈、機場跑道指示燈的電源。由此可見，讓細菌為人類供電已不再是一個傳說，而成為了一種現實。
5．采礦能手
在大自然中，海洋是一個巨型資源寶庫，不僅為諸多海洋生物提供了生存空間，還蘊藏著豐富的金屬和非金屬礦藏。然而，大多數元素在海水中的濃度較低，所以至今仍無法開發利用，而隻能從海水中提取氯、鈉、溴、鎂、碘、鉀等少數幾種元素。令人欣慰的是，通過研究發現，有些海洋微生物具有富集某些元素的本領。由於它們具有繁殖快、數量大的特點，如果將它們釋放到海水裏大量繁殖，讓它們從海水中吸取各種礦物質，然後再想辦法把它們打撈上來，便能從中提取出各種有用物質。不難想象，在不久的將來，海洋微生物將在海洋采礦事業中大顯神通。
遍布海洋各處的脊椎動物
魚類是世界上最古老的脊椎動物，它們以鰓呼吸，用鰭運動，體表被有鱗片，體內一般具有鰾。它們幾乎棲居於地球上所有的水生環境，從淡水的湖泊、河流到鹹水的大海和大洋，它們無處不在。
早在4.5億年前的寒武紀時期，地球上就出現了圓嘴無頜的魚，它是最早的魚。魚類很容易從外表區分開來，它們組成了脊椎動物中最大的類群：在總數為5萬種的脊椎動物中，魚類有2.2萬餘種，其中海洋魚類約有1.2萬種，是魚類中最繁盛的類群。
在生物進化史上，魚是最早出現上下頜的脊椎動物。有了上下頜，才會長出鋒利無比的牙齒，既可以用來捕食，把大塊的食物撕裂開來並切小嚼碎，又可用來進攻或自衛。
根據史料記載，人類對海洋魚類的研究，是從公元前4世紀古希臘哲學家亞裏士多德開始的。他在《動物誌》一書中，記錄愛琴海有115種魚類，並對魚類的生活習慣、結構形態等方麵作了係統性的描述。近代海洋魚類的研究，由法國生物學家居維葉和瓦朗西納發表《魚類自然史》開始，此後各個國家都重視對海洋魚類的調查和研究，其中以“挑戰者”號、“信天翁”號、“丹納”號等調查船的成就最為顯著。20世紀50年代以來，人們利用各種高技術，對海洋魚類的發生、組織、生理和生態等進行了大量研究，並獲得了寶貴的成果。
在世界上，中國是最早開發利用海洋魚類的國家之一。1975年在山東膠州灣畔發掘的古墓，證實了中國在古老的新石器時代，就能捕撈多種海洋魚類，如鰳魚、梭魚、黑鯛、藍點馬鮫等。戰國時期的《竹書紀年》記載：夏朝時已“東狩於海，獲大魚”。秦漢以後，人們開始對魚類資源采取一定的保護措施，如“魚不長尺不得取”。明代屠本畯的《閩中海錯疏》，記錄福建沿海共有129種魚類，並對它們的習性、漁期作了詳盡描述。
◎種類繁多的海魚
1．神奇的“魔鬼魚”
“魔鬼魚”是一種生活在熱帶和亞熱帶海洋深處的軟骨魚類，學名叫蝠鱝，又被人們稱為“水下魔鬼”。它的身體略呈菱形，很像一隻蝙蝠。盡管蝠鱝有一張50厘米寬的大嘴，事實上它是一種非常溫和的動物。它們主要以浮遊生物和小魚為食，經常穿梭於珊瑚礁附近。它扇動著大翼在海中緩慢遊動時，會用前鰭和肉角把浮遊生物和其他微小的生物撥進它寬大的嘴裏。由於它的肌力較大，因此連凶猛的鯊魚也要讓它三分。
蝠鱝喜歡成群遊泳，在遊泳時，它們會扇動起三角形胸鰭，拖著一條長而尖的尾巴，遨遊在海水中。蝠鱝成魚的體長可達7米，體重約500千克。即便體型較大，它也能輕鬆作出旋轉狀的跳躍。隨著旋轉速度越來越快，蝠鱝迅速上升，“淩空出世”般跳出海麵。落水時聲響劇烈，波及數裏，壯觀至極。