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第2章 海洋中的奥秘

最初的海洋

海洋

海洋是怎样形成的?海水是从哪里来的?近两个世纪以来,人类有关海洋起源与演化问题的知识已取得很大进展。下面,我们就一起进入原始海洋世界中,感受海洋的神秘与美丽。

原始海洋的形成和演变

广阔的海洋美丽而又壮观,但你是否知道,地球最初形成的时候,并没有河流和海洋,大气层里的水分也很少,即使有一些,也随着其他气体分子蒸发了。地球上后来的水是与原始大气一起由地球内部产生的。在早期,地壳才固结不久,地球内部全是“岩浆海洋”,火山喷发此起彼伏,带出了大量的水汽直冲九霄,聚集成无比巨厚的云层。随着地球逐渐变冷,当水蒸气超过其饱和点时,就开始凝结成水滴、冰晶。从而就引发了“排山倒海”的狂风暴雨,一“下”就是几百年、几千年。雨水不停地流向低洼处,年复一年,日复一日,原始海洋就这样诞生了。此时的大洋水不仅严重缺氧,而且含有大量的火山喷发酸性物质,如HCL、HF、CO2等,具有较强的溶解能力。根据科学家对化石的研究,大约在39亿年前就形成了原始海洋。

从规模上来看,原始海洋的面积远没有现代海洋这么大。据估算,它的水量只有现代海洋的10%左右。后来,由于贮藏在地球内部的结构水的加入,原始海洋才逐渐壮大,形成了蔚为壮观的现代海洋。原始海洋中的水不像现代海水一样又苦又咸。现代海洋海水中的无机盐,主要是通过自然界周而复始的水循环,由陆地带入海洋而逐年增加的。可是,原始海洋中的有机大分子非常丰富,是现代海洋所无法企及的。

生命来自海洋

关于生命的起源,有多种不同版本的说法,最具代表性的有“团聚体说”、“类蛋白微球体说”、“来自星际空间说”等,每种假说都有一个共同之处,那就是都与水有关。

自古以来,生命的起源一直是生命学家所热衷的研究课题。现代科学的研究普遍认为生命起源于海洋,原因有二:一、水是生命体的重要组成和进行生命活动的基础物质;二、海洋为生命的诞生和繁殖提供了天然的庇护场所,丰富的海水能有效地遮挡紫外线,避免生命遭受损伤。

39亿年前诞生的生命,其概念只是单细胞生物,和现代细菌有着相似的结构。它们经过了1亿年的漫长演变,逐渐进化成为最原始的藻类——单细胞藻类,这就是最原始的生命。这些原始藻类不断地繁殖,进行大量的光合作用,吸收二氧化碳释放氧气,为生命的进化提供了有利条件。

就这样,原始的单细胞藻类又经过亿万年的进化,变成原始的海洋动物,如水母、海绵、蛤类、珊瑚、三叶虫、鹦鹉螺等,而脊椎动物的出现相对来说较晚,大约是在4亿年前。

那么,生物又是怎样出现在陆地上的呢?由于月球对地球巨大引力的作用,海洋出现潮汐现象。由于涨潮的时候水位上升,海水不断地拍击、冲刷海岸,就会将一些生物冲到岸上;退潮时,大片的浅滩又暴露在阳光下。这样在海陆交界处就形成了一条潮间带(本书第三章会详细讲述潮汐现象)。与此同时,臭氧层逐渐形成,这样就阻挡了紫外线对陆地的直射,为海洋生物的登陆创造了条件,原先生活在海洋中的某些生物,经历潮涨潮落的不断磨练后,一些生物就慢慢适应了陆地的生活。当然,也会有一些原始的生命在这个过程死去,而经过无数严酷考验最后留在陆地上的生命,就会不断为适应新环境而进化。约在2亿年前,爬行类、两栖类、鸟类相继出现,地球上生命的种类开始多样化。

地球上所有哺乳动物都是在陆地上诞生的。后来由于自然条件的变化等原因,它们中的一部分又重新回归到海洋中,如鲸和豚。还有一部分在经过自然界的众多剧变后,仍然顽强地存活在陆地,并逐渐发展壮大。直到300万年前,作为高级的生命体人类便诞生了。因此,研究生命起源的学者把海洋称作“生命的摇篮”。

海洋与气候

海洋对气候的影响

海洋是地球上决定气候发展的主要因素之一。它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用在调节和稳定气候上发挥着决定性作用,被称为地球气候的“调节器”。

海洋的气候调节功能

地球上的气候变化莫测,其最主要的原因是大气受热的状况和大气中所含水汽的多与少。地球上的热量来自太阳,这种说法并没有错。但前提条件是,它必须要经过海洋这个“调节器”才能影响地球气温,使地球温度发生变化。

太阳光以短波辐射的方式照到地球,当它通过大气时,只能一小部分被大气直接吸收,大部分则照射在地球表面,使地球表面温度增高。地球表面增温后,会不断向外发出辐射,这种辐射和太阳的短波辐射不同,不发光,只发热,属于长波辐射,也叫热辐射。这种长波辐射正是大气层容易吸收的,因而大气温度提高。

海洋占地球面积的2/3,它是大气热量的主要供应者;同时,海水的热容量比空气大得多,1cm3的海水温度降低1℃放出的热量,可使3000cm3的空气温度升高1℃。海水是透明的流体,太阳可以照射到较深的地方,使相当厚的水层贮存着热量。如果全球100米厚的表层海水降温1℃,释放的热量就能够使全球大气增温60℃。所以,海洋长期积蓄着的大量热能就像是一个“锅炉”,通过能量的传递,对天气与气候产生一定的影响。

大气中的水蒸气主要来自于海洋。海水在蒸发时,会将大量水汽散发到大气,海洋的蒸发量占地表总蒸发量84%左右,海洋平均每年可以把3.6万亿立方米的水化为水蒸气。空气中的水蒸气含量多了,就会使空气变得轻薄、新鲜些。

同时,海洋能够吸收大气中40%左右的二氧化碳,降低人类活动对环境造成的影响,能够有效抑制全球变暖。

根据以上所述不难看出,海洋是地球大气热量和水汽的主要供应者。海洋的热状况和蒸发情况,直接影响着大气的热量和水汽的含量与分布。因此,说海洋是地球气候的“调节器”一点都不夸张。

气候对海洋的影响

反过来讲,气候变化也会对海洋产生重要的影响。气温上升会导致海平面和海水温度升高,而海洋大量吸收二氧化碳,则会增强海水的酸性,这些都会对海洋和海岸生态系统造成破坏,珊瑚白化、珊瑚礁死亡、小岛屿遭淹没等一系列问题都与此有着重要联系。可见,气候对海洋的影响是非常大的。就拿印度尼西亚来说,该国海洋事务和渔业部部长曾表示,在未来几十年里,印尼的很多岛屿将会因为海平面上升而沉入海中。也有环境学家称,如果人类不马上投入行动,地球上的珊瑚礁将在20世纪末全部消失,这绝对不是危言耸听!

此外,气候变化还会使海洋的气候模式与洋流发生改变,从而加大海洋灾害的程度。尤其是海水酸化后发生倒灌,进入陆地后会对河口、入海口等生态系统造成不利的影响。可见,保护环境,势在必行,这是所有地球人共同的责任!

波浪的形成

海上波浪

海洋上的波浪,其壮丽的造型美不胜收。它时而隆起,时而翻滚,时而拍打着海岸……可谓是海上的一大奇景。

海上波浪的形成

波浪是如何形成的呢?在自然界,海水受风的作用和气压变化等影响,促使它难以维持原有的平衡状态,而发生向上、向下、向前和向后方向运动,便形成了海上的波浪。波浪起伏活动具有规律性、周期性。当波浪向岸边涌进时,由于海水越来越浅,下层水的上下运动受到了阻碍,受物体惯性的作用,海水的波浪一浪叠一浪,越涌越多,一浪高过一浪。与此同时,随着水深的变浅,下层水的运动受到的阻力越来越大,最后它的运动速度慢于上层的运动速度,受惯性的影响,波浪最高处向前倾倒,拍打在礁石或海岸上,便会溅起碎玉般的浪花。

海浪根据其所带来的后果,大概可分为破坏性及建设性两种类型。

先来说说破坏性海浪。这种类型的波浪通常与高能量的环境和陡斜的海岸带有关。岩石嶙峋的海岸线通常会因暴露于巨浪及高潮而遭受侵蚀。

在沙滩上,破坏性海浪通常会带来严重的后果,它会使沙滩退减。因为回流(向海)比冲流(向陆)要有力得多,会将更多的物质带回海中。

建设性海浪即“崩顶”或“激散”碎波。与破坏性海浪相反的是,它会建成海滩,因为冲流在运送物质时比回流更有效。此种类型波浪的形成与平坦的海岸带和低能量的海岸密切相关。

值得一提的是,海岸地形不仅受地貌营力左右,还受地质情况影响,如岩石类别及地质构造。地质构造加上岩石不同的抗风化及侵蚀能力,令海岸出现不规则的形态,例如岬角、港湾、海蚀柱及海蚀拱,它们的特征较为突出。

波浪要素

波浪的基本要素有:波峰、波谷、波顶、波底、波高、波长、波陡、周期、波速等统称为波浪要素。通常情况用它们来表示波浪的大小和形状。

波峰:指静水面以上的波浪部分。

波谷:指静水面以下的波浪部分。

波顶:指波峰的最高处。

波底:指波谷的最低处。

波高:指相邻的波峰和波谷间的垂直距离。

波长:指两个相邻波顶间的水平距离。

波陡:指波高与半个波长之比。

波浪周期:指两个相邻的波峰或波谷经过同一点所需要的时间。

波速:指在单位周期时间内波浪传播的距离,表示波浪移动的速变,等于波长与波浪周期之比值。

南极的历史

南极

南极是根据地球旋转方式决定的最南点。它通常表示地理上的南极区域,有一个固定的位置。按照国际上通行的概念,南纬66.5度(南极圈)以南的地区称为南极,它是南大洋及其岛屿和南极大陆的总称,总面积约6500万平方千米。

字面上,南极就是地球的最南端。而实际上又有南极洲、南极点、南极大陆、南极地区、南极圈等多种涵义。而地理学上的南极为南地极和南磁极。

南极的自然环境,可以概括为5个最:南极是世界上最寒冷的大陆,大陆年均气温为零下25摄氏度,极端最低气温为零下89.2摄氏度;南极是世界上冰雪贮量最多的大陆,大陆冰盖体积达2700万立方公里,贮藏了世界总冰量的90%,相当于世界总淡水量的72%;南极是世界上最干燥的大陆,内陆高原的年降水量不足50毫米,南极点的年降水量不到3毫米;南极是世界上风速最大、风暴最频繁的大陆,年均风速为每秒17~18米,最大风速达每秒80~100米;南极是世界上海拔最高的大陆,平均海拔2000米,是其他大陆平均海拔的3倍。南极洲仅有一些来自其它大陆的科学考查人员和捕鲸队,无定居居民。

南极大陆是人类最后到达的大陆。近百年来,世界上数以千计的探险家和科学家以坚韧不拔的毅力逐渐揭开了南极的神秘面纱,人类先后在南极建立起50多个常年科学考察站,考察内容包括气象学、冰川学、地球科学、海洋学、生物学、人体生理学及医学等几十个科目。

1772年开始南极探险之后,不少国家对南极洲提出领土权,1959年12月,由12个国家签订了《南极条约》。对各国的领土要求权冻结30年。许多国家对南极洲领土与资源开发的斗争仍很激烈。不少国家在南极洲设有考察站。中国在乔治岛设有长城站,在东南极洲普里兹湾设有中山站。

其主要内容是:南极洲仅用于和平目的,保证在南极地区进行科学考察的自由,促进科学考察中的国际合作,禁止在南极地区进行一切具有军事性质的活动及核爆炸和处理放射废物,冻结对南极的领土要求等。目前,世界上许多国家都加入了《南极条约》。

1912年,德国科学家提出“大陆漂移”学说,认为现在的南美洲、非洲、澳大利亚、马达加斯加、印度半岛和南极洲,在很久以前是连在一起的一块古老大陆,被称为冈瓦纳大陆,后来由于大陆的漂移,冈瓦纳大陆分裂、解体,才变成现在地球海陆分布的模样。南极大陆的岩石和化石,为“大陆漂移”学说提供了最直接的证据。南极的陨石储藏量大、类型丰富,能保持完好的原状,是人类研究太阳系资料的宝库。

在全球6块大陆中,南极大陆大於澳大利亚大陆,排名第5.南极大陆和澳大利亚大陆是世界上仅有的被海洋包围的2块大陆,其四周有太平洋、大西洋、印度洋,形成一个围绕地球的巨大水圈,呈完全封闭状态,是一块远离其他大陆、与文明世界完全隔绝的大陆,至今仍然没有常住居民,只有少量的科学考察人员轮流在为数不多的考察站临时居住和工作。

在土耳其伊斯坦布尔的普托卡比宫,保存着16世纪奥斯曼帝国海军司令赖斯绘制的地图,时间在1513年至1528年,赖斯在附记中写到:“为绘制这幅地图,我参照了20幅古地图……”专家们惊奇地发现,这些地图绝对精确,从地中海到死海,从南美到北美,甚至连南极的各大山峰河流都准确无误地标明在地图上,可是历史记载,南极大陆是在1820年才被证实存在,最令人惊奇的是,地图上的山脉直到1952年才被科学家发现。今天的南极大陆一片冰天雪地,既无河流也无海湾,然而,人们却从1532年奥龙基。菲斯绘制的南极地图标出的河流海湾位置真的发现了深藏于冰雪下的冰河。专家推断这些地图应绘制于南极大陆还未被冰雪覆盖的年代,时间为距今6000年至15000年以前。

在南极的千年冰封下,肯定隐藏着很多秘密等待人类发现。二战以后,南极开始引起历史学家的关注。20世纪初,著名的俄国布洛克郝斯和埃佛伦百科大词典里提到了在南极洲的水中栖息着多种多样的海藻和海洋动物。

有一个假说,在公元前5000年到公元前一万年,地球上就存在人类文明,在航海、绘图、天文等方面都不低于18世纪的水平。南极洲那时气候温和,随后也传到了非洲大陆的东北部。这个古老文明的消失原因,大约是在公元前一万年后开始,南方大陆渐渐结冰。可能是当地长期的洪水泛滥,毁了几乎所有的史前物质文明。其中有一部分被厚厚的南极坚冰覆盖,典型的史前文明幸存了下来,有可能传给了埃及人和闪族人。

这一假说似乎得到印证。据俄罗斯《真理报》11月14日报道,地球人类的文明可能源于万年冰雪覆盖的南极大陆!

爱因斯坦认为,一万多年前,南极不在南极点上,而位于温带地区。那个时候,温度气候均适宜的南极大陆也许曾孕育了一种高度发达的古文明。之后,南极漂移到了冰天雪地的南极点,气候突然异常寒冷,大陆被冰雪覆盖,南极文明也就随之消失了。

1840年,伊斯坦布尔国家博物馆馆长哈利勒艾德海,在土耳其伊斯坦布尔的托普卡比宫找到一张奇特的古代地图。这张古地图是18世纪初发现的,是一份复制品。地图上,除了地中海地区画得十分精确,其余地区如美洲、非洲都严重变形。

后来,科学家们终于找到这张地图的原件,这张由土耳其帝国舰队的海军上将皮尔雷斯1513年绘制的地图,几乎在南极洲被发现的两百年前就把这块神秘的陆地标出来了。

当科学家们对古地图做进一步深入研究时惊讶地发现,这张古地图其实是一张空中鸟瞰图。令人惊奇的是,古地图上还绘出了南极洲冰层覆盖下的复杂地貌,同南极探险队在1952年用回声探测仪对南极冰下地形的探测图毫无二致。

1532年,制图家奥伦提乌斯费纳乌斯根据史料绘制的世界地图又绘制了一张地图,并在地图上注明了南极上的各个河床。1949年,一支探险队到达南极罗斯海,发现了地图上所标明的河床,在河床里还有很多由河流带到南极并沉积下来的中纬度细粒岩石以及其他沉积物。

后来,华盛顿卡内基研究所的科学家们对这些沉积物进行了研究,结果发现它们已有6000多年了。也就是说,在6000年前,南极曾处于冰川前期很温暖的时候,百川奔流,草木葱茏,充满了生机。费纳乌斯地图显然也证实了一个惊人的观点:在冰雪完全覆盖之前,南极洲曾被人类探访甚至定居过。若真是如此,那么最初绘制南极洲地图的人,就应该是生活在极为远古时代的南极人。

这是一片尚未被人类占领的净土,纯净的空气,洁白的冰雪,可爱的生物,都还是人类到来之前的模样。

南极并非一片不毛之地,尽管严寒让人类无法生存,但这里其实也是一片野生动物的天堂,只不过这里的动物很多都是我们不熟悉的罢了。这里是企鹅、海豹、南极磷虾、南极海鸟和众多珍稀无脊椎冷血动物的家园。因为少有人类打扰,它们也许是地球上生活得最快乐的动物。

南极的地势

南极大陆

地球上最高的大陆是南极大陆。地球上其他几个大陆的平均海拔高程为:亚洲950米,北美洲700米,南美洲600米,非洲560米,欧洲最低,只有300米,大洋洲的平均高度还不甚清楚,估计也不过几百米。然而,南极大陆,就其自然表面来说,其平均海拔高程为2350米,比其他几个大陆中最高的亚洲还要高得多。但是,如果把覆盖在南极大陆上的冰盖剥离,它的平均高度仅有410米,比整个地球上陆地的平均高度要低得多。

横贯南极的山脉将南极大陆分为两部分。东南极洲,面积较大,为一古老的地盾和准平原,横贯南极山脉绵延于地盾的边缘;西南极洲面积较小,为一褶皱带,由山地、高原和盆地组成。东西两部分之间有一沉陷地带,从罗斯海一直延伸到威德尔海。南极洲大陆平均海拔2350米,是地球上最高的洲。最高点伯德地的文森山海拔5140米。大陆几乎全部被冰雪所覆盖,冰层平均厚度有1880米,最厚达4000米以上。大陆周围的海洋上有许多高大的冰障和冰山。全洲仅2%的土地无长年冰雪覆盖,被称为南极冰原的“绿洲”,是动植物主要生息之地。“绿洲”上有高峰、悬崖、湖泊和火山。罗斯岛上的埃里伯斯火山是著名的活火山。

南岛也叫帕默尔半岛”或“格雷厄姆地”。位于西南极洲,是南极大陆最大、向北伸入海洋最远(南纬63°)的大半岛,东西濒临威德尔海和别林斯高晋海,近海有宽广的大陆架,东侧有菲尔希纳陆缘冰,有深400~600米的大陆架,宽度在550米以上。西侧为别林斯高晋海,大陆架也宽广。有的常年冰封。北为与南美洲相距970公里的德雷克海峡。南接埃尔斯沃斯高地,是崎岖的山地与高原。北隔970公里的德雷克海峡与南美洲相望,南接崎岖的山地和冰雪高原。南极半岛属于新生代褶皱带,基岩起伏不平,海拔5140米的文森山是南极洲的最高峰。海岸曲折呈峡湾形,近海岛屿很多。为多山半岛,东岸更为陡峭高峻,山地冰川发育。通过海底山脉可将南极半岛——南奥克尼群岛——南桑德韦奇群岛——南乔治亚岛——南美洲安第斯山脉连成一蟠龙式的连续相接的山系。南极大陆原为一称作刚瓦纳大陆块的一部份,它是个多岩石的陆地,其最古老的岩层,可达约30亿年以上。有数个知名的无冰地区极富科学研究价值。

文森峰南极大陆埃尔沃斯山脉的主峰,海拔4897米,是南极洲最高峰。位于南纬78度35分、西经85度25分,位于西南极洲,文森峰山势险峻,海拔高度不算高,相对高差比较大,山峰陡立、拔地而起。西南极洲的绝大部分地区的基岩表面的海平面以下,大部分终年被冰雪覆盖,交通困难,夏季气温在零下40度左右,冬季最低气温可达-88℃。没有生命,没有人烟,所以被探险家称为“死亡地带”。文森峰是七大洲最高峰中最后一座被登顶的山峰。

南极的资源

南极资源

人们对南极及其陆架区矿产资源了解得并不多,原因很简单,面积巨大,厚达几千米的冰盖和恶劣的自然环境限制了科学家的调查,但是通过几十年不间断的工作,已经在南极发现矿床、矿点百余处。美国地质调查所把南极大陆划分出三个主要的成矿区:安第斯多金属成矿区,主要为铜、铂、金、银、铬、镍、钻等矿产;横贯南极山脉多金属成矿区,有铜、铅、锌、金、银、锡等矿产;东南极铁矿成矿区,除大量铁矿外,尚有铜、铂等有色金属,并发现金伯利岩。一般认为查尔斯王子山铁矿和横贯南极山脉区的煤矿规模最大;罗斯海、威德尔海、阿蒙森海、别林斯高晋海等海盆油气远景最大。

尽管南极大陆及其陆架的地质调查和矿产资源开发难度颇大,但随着其他大洲可供开发的矿产资源的日益减少和枯竭,将迫使人类向海洋、南极洲或其他地方寻找出路。至于人们担心矿产资源开发可能造成的环境、生态的破坏和污染,人类也会从科学技术进步中找到妥善的解决办法。但在目前,南极禁止一切矿产资源的开发和利用。

全世界已查明的铁的蕴藏量是相当可观的,但具有工业开采价值的富铁矿床就不是那么乐观了,所以近几十年来,地质学家们又逐步把寻找铁矿远景资源的目光投向南极洲。

南极洲蕴藏的矿物有220余种。主要有煤、石油、天然气、铂、铀、铁、锰、铜、镍、钴、铬、铅、锡、锌、金、铜、铝、锑、石墨、银、金刚石等。主要分布在东南极洲、南极半岛和沿海岛屿地区。如维多利亚地有大面积煤田,南部有金、银和石墨矿,整个西部大陆架的石油、天然气均很丰富,查尔斯王子山发现巨大铁矿带,乔治五世海岸蕴藏有锡、铅、锑、钼、锌、铜等,南极半岛中央部分有锰和铜矿,沿海的阿斯普兰岛有镍、钴、铬等矿,桑威奇岛和埃里伯斯火山储有硫磺。

铁矿是南极大陆所发现的储量最大的矿产,主要位于东南极。1966年,苏联地质学家在查尔斯王子山脉南部的鲁克尔山北部发现了厚度约70米的条带状富磁铁矿岩层,称为条带状磁铁矿层或碧玉岩。矿石平均含铁品位为32.1%,最富可达58%。整个岩系厚度达400米。他们在1971~1974年调查,确定了该地区磁铁矿和硅酸盐中铁的品位可以与澳大利亚西部的哈默斯利盆地、北美洲的苏必利尔湖区、加拿大的谢弗维尔地区和苏联的克里沃·罗格地区的铁构造相比。航空磁场调查资料表明,铁矿集中区在冰体下长120~180千米,宽5~10千米。1977年,美国的霍夫曼和里瓦齐等人,根据航磁异常报道了在鲁克尔山西部的冰盖下的两个磁异常带,其宽度为5~10千米,延伸达120~180千米,他们初步认为这是鲁克尔条带状含铁层的延续,如果这两个磁异常带确为铁矿所引起的推理得到进一步证实,那么,该地区的铁矿将是世界上最大的。这就是目前一些南极地质学家所声称的“南极铁山”,其铁矿蕴藏量,初步估算可供全世界开发利用200年。毫无疑义,南极洲鲁克尔山条带状含铁层的发现,已经在关心南极矿产资源的地质界引起了极大的兴趣。

南极洲拥有世界最大的煤田。早期南极探险家,在露岩区采集标本时,经常发现煤,而且用它做饭、取暖。时至今日,在南极大陆上发现的煤很多,而且许多煤层直接露出地表。目前发现的煤田主要分布在南极横贯山脉沿罗斯海岸的一段,还有西南极洲的埃尔斯沃思山区也有煤田露出。南极横贯山脉的煤田,可能是世界上最大的煤田。据估计,南极大陆冰盖下蕴藏的煤超过5000亿吨,是南极洲留给人类的一份宝贵财富。

有色金属在国防工业、机械制造和日常生活中都有广泛的用途,其中许多又是贵重金属。南极洲地域广阔,与地质构造和地质历史相似的其他大陆比较,可能潜藏有丰富的矿产资源。由于南极大陆面积的95%被巨厚的冰盖所覆盖,因此地质调查工作十分困难。目前的地质调查仅限于无冰区和南极大陆沿岸。根据各国的地质调查资料估计,南极洲可能有矿床900处以上,其中在无冰区有20多处。已发现的矿床、矿点100多处。除铁和煤之外,有南极半岛的铜、钼以及少量的金、银、铬、镍和钴;南极横贯山脉地区的铜、铅、锌、银、锡和金;东南极洲的铜、银、锡、锰、钛和铀等有色金属。

1973年执行深海钻探计划的美国钻探船“格洛玛·挑战者”号,在罗斯冰架外的大陆架区4个站住上进行钻探,那里的沉积物厚度达3000~4000米。钻这4个孔的目的是为了研究那里沉积物的沉积史。因此,所选的钻探站位故意避开过去从海洋地球物理研究角度认为沉积地层可能有合油构造的区域。然而,这4个钻孔中有3个仅钻到45米深时就喷出了大量的天然气。使人推测罗斯海可能储有重要的天然气资源。

根据科学家近年来在南极大陆周围海域的海洋地质和地球物理调查的资料,认为在南极大陆周围海域可能潜在油气资源的沉积盆地有7个。它们是,威德尔海盆、罗斯海盆、普里兹湾海盆、别林斯高晋海盒、阿蒙森海盆、维多利亚地海盆、威尔克斯地海盆、罗斯海盆。在上述沉积海盆中,最有含油气远景希望的是罗斯海盆和威德尔海盆,特别是罗斯海的大陆架面积最大,约77.2万平方千米。

南极奇观与灾难

南极奇观

1.乳白天空

“乳白天空”是极地的一种天气现象,也是南极洲的自然奇观之一。它是由极地的低温与冷空气相互作用而形成的。当阳光射到镜面似的冰层上时,会立即反射到低空的云层,而低空云层中无数细小的雪粒又像千万个小镜子将光线散射开来,再反射到地面的冰层上。如此来回反射的结果,便产生一种令人眼花缭乱的乳白色光线,形成白蒙蒙雾漫漫的乳白天空。这时,天地之间浑然一片,人和车辆、飞机仿佛融入浓稠的乳白色牛奶里,一切景物都看见,方向难以判别。人的视线会产生错觉,分不清近景和远景,也分不清景物的大小。严重时还能使人头昏目眩,甚至失去知觉而丧命。

乳白色天空是极地探险家、科学家和极地飞行器的一个大敌。若遇到它,那是很危险的,正在滑雪的滑雪者会突然摔倒,正在行驶的车辆会突然翻车肇祸,正在飞行的飞机会失去控制而坠机殒命。这样的惨痛事件,在南极探险史和考察史上是屡见不鲜的。1958年,在埃尔斯沃恩基地,一名直升飞机驾驶员就因遇到这种可怕的坏天气,顿时失去控制而坠机身亡。1971年,一名驾驶LC——130大力神飞机的美国人,在距离特雷阿德利埃200公里的地方,遇到了乳白天空,突然失去联系,一直下落不明。

乳白天空虽然对人类在南极的活动构成危险,但只要事先进行有针对性的训练,有安全防范措施,也是可以避免的。一旦遇到它随即绕道躲开;正在野外活动的人和车辆则应呆在原地不动,注意保暖,耐心等待乳白天空的消失,或救援人员前来营救。

2.极昼极夜

极昼与极夜是南极的奇观之一。它给人们对这块神秘的土地以更丰富的遐想。所谓极昼,就是太阳永不落,天空总是亮的,这种现象也叫白夜;所谓极夜,就是与极昼相反,太阳总不出来,天空总是黑的。在南极洲的高纬度地区,那里没有“日出而作,日落而息”的生活节律,没有一天24小时的昼夜更替。昼夜交替出现的时间是随着纬度的升高而改变的,纬度越高,极昼和极夜的时间就越长。在南纬90°,即南极点上,昼夜交替的时间各为半年,也就是说,那里白天黑夜交替的时间是整整一年,一年中有半年是连续白天,半年是连续黑夜,那里的一天相当于其他大陆的一年。如果离开南极点,纬度越低,不再是半年白天或半年黑夜,极昼和极夜的时间会逐渐缩短。到了南纬80°,也有极昼和极夜以外的时候才出现1天24小时内的昼夜更替。如果处于极昼的末期,起初每天黑夜的时间很短暂,之后黑夜的时间越来越长,直至最后全是黑夜,极夜也就开始了。而在南极圈(南纬66°33’),一年当中仅有一个整天(24小时)全是白天和一个整天全是黑夜。中国南极长城站(南纬62°13’)处在南极圈外,在12月份的深夜一二点钟,天空仍然蒙蒙亮,眼力好的可以看书写字。极昼和极夜的这种自然现象在地球的另一极北极也同样出现,不过它出现的时间同南极正好相反,北极若处在极昼,则南极为极夜,反之变然。

极昼与极夜的形成,是由于地球在沿椭圆形轨道绕太阳公转时,还绕着自身的倾斜地轴旋转而造成的。,原来,地球在自转时,地轴与其垂线形成一个约23.5°的倾斜角,因而地球在公转时便出现有6个月时间两极之中总有一极朝着太阳,全是白天;另一个极背向太阳,全是黑夜。南、北极这种神奇的自然现象是其他大洲所没有的。

3.南极火山

如果说水火不相容的话,那么冰火就更不相容了。然而在南极洲,冰川和火山却同时存在,这听起来似乎有点不可思议。南极大陆共有两座活火山,那就是欺骗岛上的火山和罗斯岛上的埃拉波斯火山。欺骗岛火山在1969年2月曾经喷发过,使设在那里的科学考察站顷刻间化为灰烬,直到0现在,人们仍然对此心有余悸。

4.南极绿洲

南极大陆终年被冰雪覆盖,寸草不生,何以会有绿洲呢?这确实有些蹊跷。

所谓“绿洲”,并不是人们常见的郁郁葱葱的树木花草之地,而是指南极大陆上那些没有冰封雪盖的露岩地区。由于南极考察人员长年累月生活、工作在冰天雪地的白色世界里,单调、乏味、枯燥的环境使他们非常向往多彩世界,当他们发现没有冰雪覆盖的地方时,不禁倍感亲切,于是便将这些地方称为南极洲的绿洲。南极绿洲约占南极洲面积的5%,含有干谷、湖泊、火山和山峰。以班戈绿洲、麦克默多绿洲和南极半岛绿洲最为有名。

关于绿洲的起源与成因,科学家们认为,由于绿洲的位置都在火山活动区,故与火山有关,如麦克默多绿洲就在著名的埃里伯斯火山附近,火山喷发及伴生的地热活动,是形成绿洲的重要原因。当然,绿洲的形成还与太阳辐射和岩石的颜色有关,如南极半岛绿洲地处极圈外,日照时间长,气温较高,加上这里基本是赤褐色的火成岩区,有形成绿洲的最佳条件。绿洲是科学研究的一个宝贵窗口,它对提示这块神秘的大陆具有重要的科学价值。

5.雪盲

在南极大陆有一种神奇的“白光”。这种白光曾使不少勇敢的探险家丧失生命。据有的文章透露,当人们看到这种强烈的白光时,眼睛就什么也看不见了。结果使疾驰着的滑雪者因失明而摔倒在雪面上,车辆或飞机的驾驶员每每造成事故,甚至车覆机毁。

1958年,在南极埃尔斯沃斯基地上空,一架直升飞机的驾驶员突然遇到这种白光,眼睛顿时失明,飞机失去控制,坠毁在雪原上。智利的南极探险家卡阿雷·罗达尔,有一次外出工作,不慎没有戴墨镜而遇到白光。他感到有一个光的实体向他移动,先是玫瑰红的,接着变成肉色的。这时眼睛疼痛极了,仿佛有人往他眼里撒了一把石灰,接着就什么也看不见了。幸亏同伴找到了他,把他带回基地。过了三天视力才恢复过来。

在高山冰川积雪地区活动的登山运动员和科学考察队员,稍不注意,忘记了戴墨镜,也时常被积雪的反光刺痛眼睛,甚至暂时失明。医学上把这种现象叫做“雪盲症”。

雪盲是人眼的视网膜受到强光刺激后而临时失明的一种疾病。一般休息数天后,视力会自已恢复。得过雪盲的人,不注意会再次得雪盲。再次雪盲症状会更严重,所以切不能马虎大意。多次雪盲逐渐使人视力衰弱,引起长期眼疾,严重时甚至永远失明。

那么,雪盲症的罪魁祸首到底是谁呢?原来就是积雪对太阳光的很高的反射率。所谓反射率,是指任何物体表面反射阳光的能力。这种反射能力通常用百分数来表示。比如说某物体的反射率是45%,这意思是说,此物体表面所接受到的太阳辐射中,有45%被反射了出去。雪的反射率极高,纯洁新雪面的反射率能高到95%,换句话说,太阳辐射的95%被雪面重新反射出去了。这时候的雪面,光亮程度几乎要接近太阳光了,肉眼的视网膜怎么能经受得住这样强光的刺激呢?

在南极辽阔无垠的雪原上,有些地方的积雪表面,微微下洼,好象探照灯的凹面。在这样的地方,就有可能出现白光。出现白光的雪面,当然要比普通雪面所反射的阳光更集中更强烈了。在一般情况下,雪面并不象镜子那样直接把太阳光反射到人的眼睛里,而是通过雪面的散射刺激眼睛的。人眼在较长时间受到这种散射光的刺激后,也会得雪盲症。因此,有时候即使是在阴天,不戴墨镜在积雪地上活动久了的人,眼睛也会暂时失明。

6.奇寒

南极是世界上最寒冷的地方,堪称“世界寒极”。南极点附近的平均气温为零下49摄氏度,寒季时可达零下80摄氏度。

南极没有春夏秋冬四季之分,只有暖季和寒季之别。即使是11月到次年3月的暖季,南极内陆的月平均温度也在零下34至零下20摄氏度之间。至于每年4月到10月的寒季,南极内陆的气温一般在零下40至零下70摄氏度之间。

如此寒冷的天气对人类和一切生命都是可怕的威胁。在南极,因寒冷而冻伤致残的事例是经常发生的。美国国家科学基金会为南极考察队员专门编写的《南极生存指南》特别警告:“如今的南极作业,面部冻伤(组织冻伤)是最常见的,而手、脚和其他暴露皮肤的部位也会冻伤。”

对南极的奇寒,一丝一毫也不能麻痹大意。南极为什么会这样寒冷呢?这是由于南极冰盖犹如一面巨型反射镜,把太阳辐射的热量的90%反射回宇宙空间的缘故。在南极的寒季,太阳几乎很少露面,南极的大地吸收的热量微乎其微,但是到了暖季,虽然太阳终日在地平线上徘徊,可是,雪白的冰盖表面又拒绝接受太阳的热量,结果南极终年是九天寒彻、大地封冻的荒凉景象。

7.杀人风

在南极考察队员中流传一句:南极的冷不一定能冻死人,南极的风能杀人。风能杀人,这话听起来似乎令人难以置信,有那么严重吗?你也许会提出这样的疑问。可是那些领教过暴风厉害的人,无不谈风色变。

南极沙侵世界的“风极”,有人称南极是“暴风雪的故乡”。而寒冷的南极冰盖则是孕育暴风的产床,它像一台制造冷风的机器,每时每刻都用冰雪的躯体冷却空气,孕育风暴。由于南极大陆是中部隆起向四周倾斜的高原,一旦沉重的冷空气沿着南极高原光滑的表面向四周俯冲下来,顿时狂风大作,天昏地暗,一场可怕的极地风暴便大施淫威了。这时,雪冰夹带着沙子从滑溜溜的冰坡铺天盖地滚来,简直像一道无形的瀑布,像一股飞奔而来的洪流,人在暴风中不过像迅猛流水中的一片叶子和一粒石子,休想站住脚。日本的一位考察队员就在暴风雪中被吹得卡在冰柱中失去了生命。

那么南极的风究竟有多大呢?我们通常所说的12级台风,风速达到32.6米/秒,够大的了吧?可南极的狂风常常超过12级台风。在南极半岛、罗斯岛和南极大陆内部,风速常常达到55.6米/秒以上,有时甚至达到83.3米/秒!

在南极的各国科学站,都经常遇到暴风袭击的情景。尤其是寒冷而黑暗的冬季,呼啸的狂风,将房屋摧毁,推倒通讯铁塔,卷走车辆,甚至将一座科学站变成一片废墟的事时有发生。因此,为了考察人员的安全,南极各国科学站都有严格规定,大风时绝对禁止外出,一切室外活动都是不能允许的。平时外出一定要两人结组同行,并给每人一个登山包,里面装高频电话、食品、鸭绒睡袋、海绵垫、铁铲等物品,以维持个人的生存。在各国南极科学考察站周围,都建有大小不一的“避难所”。里边备有食品、饮料、燃料、通讯设备、小型发电机、取暖炉、睡袋等日常生活必需品。在外考察的科学家一旦碰上突如其来的暴风雪,一时又赶不回站的,均可就近躲进避难所。避难所的门是不上锁的,也不分国籍,“南极人”可以进任何国家的避难所食宿,离去时只需留字致谢。

为了保障考察人员不致迷失方向,科学站的主要建筑物之间的道路上,必须埋设标桩,拉上粗粗的绳子。遇上暴风雪时,队员们可以扶着绳索行走,以防被暴风雪刮走。所以南极考察队员把这些绳索叫做“南极救命绳”。

8.冰缝

我们的星球在茫茫宇宙中是一颗蔚蓝色的行星,神奇的生命之水赋予它最美丽的容貌。可是,水在地球两极却不堪忍受极地的奇寒,凝成一片白色的世界。

如果我们有机会坐飞机越过南极上空,将会发现,南极大陆是一个中部隆起的、向四周缓缓倾斜的高原,巨大而深厚的冰层如同一个银铸的大锅盖,倒扣在南极大地上面,所以又称南极冰盖。南极冰盖的厚度相当惊人,平均厚度2000米,最厚的地方有4800米,尤其是在南极冬季降临时,大陆冰盖与周围海洋中的固定海冰连为一体,形成3300万平方公里的白色冰原,面积超过整个非洲大陆。

由于南极冰盖如此之大,如此之厚,它的质量当然也相当可观。在广阔无垠的冰原上,除了少数高耸的山峰露出一点尖峰陡岭,大部分陆地都埋在深深的冰层下面。实际上,南极大陆的地壳不堪重压,竟然下沉了600~1000米。

南极冰盖的最高点大约在南纬51度、东经75度一带,在海拔高度4200米,由此向四周倾斜。由于重力作用,冰盖向弧底的运动令冰层开裂,冰原上便密布着无法尽数、隐藏在白雪下肉眼无法看见的冰缝。

这些在平原上纵横密布的冰缝比暴风雪更恐怖。这些深达千米,由白色渐变为蓝色的冰缝冒着白色气体,像被打开的魔瓶,考察队员们把它们叫做“地狱之门”,即掉下去就万劫不复,救都没法救。最危险是有的冰缝上有一层称为冰桥的薄冰层,冰上的人根本看不到下面是否有冰缝,只有人或车辆经过时,才会发生崩塌。

在对格罗夫山的取样监测考察过程中,两名队员骑着雪地摩托车外出。行驶中摩托车突然往下一沉,在后座的队员急忙用双脚一撑冰面,前座的队员则下意识地一轰油门,当他们刚冲上冰面,身后便塌陷了一个比车身还宽的冰缝。面对着身后的这个冒着白气的森然洞口,两位在生死间打了个转的考察队员在南极零下30度的寒风中出了一身冷汗。

9.白色的沙漠

南极是世界上最干燥的大陆。你也许会觉得不可理解,南极大陆到处是冰雪覆盖,大陆周围是辽阔的海洋,怎么会是世界上最干燥的地方呢?

不同于撒哈拉大沙漠高温少雨的典型热带沙漠气候。南极大陆的干旱却是因为低温寒冷造成的。据观测记录,整个南极大陆的年平均降水量只有55毫米。降雨量的多少从沿海向内陆呈明显下降的趋势。沿海地区,冷暖气流的交汇,降水量较多,每年可达300~400毫米,但这些降水量较多的地区都处在南极大陆的边缘。南极大陆由干覆盖广袤的冰原,它的上空常年为高压冷气团控制,从海洋上吹来的暖湿气流根本无法进入南极内陆,而且在寒冷冰原上空的冷空气异常干燥,含有的水蒸气极少,所以越往南极内陆,降水的机会越少。年平均降水量只有30毫米,南极点附近只有5毫米,几乎没有降水现象。

由于气候寒冷,南极大陆降下来少量的水,也不是液态的雨水,而是纷纷扬扬的雪花或雪粒。除了南极半岛北端以及较低纬度的一些岛屿,在暖季有降雨现象,整个南极大陆实际上看不见降雨。到南极大陆进行科学考察的科学家,最明显的感觉是空气干燥,在最初的头几个星期,差不多所有的人嘴唇都会干裂。

正因为如此,人们把南极大陆称作白色的沙漠。极度的干燥,使各国科学站对防火视为性命攸关的大事。因为他们知道,干燥,加上风大,哪怕有一点点小火星,都会酿成难以挽回的大祸。澳大利亚在南极大陆东部濒临纽康姆湾的凯西站,就曾在一场大火中毁于一旦。

为了防御可能发生的火灾,各国科学站的房屋都注意保持一定的间隔,对易燃物品如木料、油桶的存放尤其小心。中国南极长城站的各栋房屋之间都保持相当距离,贮存燃料的油库特意建在距离站区很远的海滨高地,这都是预防火灾的措施。此外,各国出十分重视建筑材料的防火性能,中国在南极建成的第一个科学站——长城站,室内的天花板、四面的墙壁采用的是石膏板,室内地板、房门和地毯也经过防火处理,目的都是为了杜绝大灾事故。有“南极第一城”之称的美国麦克默多基地对防止火灾也很重视,不仅对每个新来乍到的人反复进行防火教育,基地还有一支专职的消防队,所有的电话机上都标有火警的电话号码,以防万一。

南极的各国科学站如此重视防止火灾,不是没有原因的,这不仅是因为南极是地球的风极,大风的天气会容易酿成火灾,而且南极是世界上最干燥的大陆,又缺乏水源,一旦着火,必定造成可怕的灾难。

10.移动的岛屿

在南极周围的海洋——南大洋中,漂浮着数以万计的冰山,其体积之大,数量之多,远远超乎人们的想象。冰山和浮冰不同,浮冰是海水冻成的海冰,冰山却是从南极冰盖分离出来的。每年都有数以万计的冰山从陆缘冰的边缘分裂出来,飘浮在海上,形成瑰丽多姿的冰山,成为南极海域独具特色的象征。据统计,南大洋的冰山大约有218300座,平均每个冰山重10万吨。其中最普遍的是平顶台状冰山,它起源于陆缘冰和冰舌,此外还有圆顶型、倾斜型和破碎型的冰山。

南大洋的冰山一般长几百米,高出海面几十米。大的冰山长度达到170公里。有的台状冰山高出水面达到450米。1956年美国人观测到一座罕见的大冰山,长333公里,宽96公里。这样巨大的冰山,难道还不是移动的岛屿吗,实际上,它的面积远远超过了大洋中的一些小岛。像1987年10月初,罗斯冰架断裂出一座冰山,长140公里,宽约40公里,高出水面225米,它的面积达到6400平方公里!

冰山,在海上看起来似乎是静止的,实际上它在移动,随着海流的方向移动。由于南大洋的冰山体积大,海面温度低,一般寿命可以维持10年左右才会慢慢消融,而北冰洋的冰山平均寿命仅有2~4年。南大洋飘泊的大量冰山,虽然美丽壮观,给大洋增色不少,但是对于航行在海上的船只来说,冰山始终是可怕的威胁。尤其是在大雾迷漫、能见度很差的天气,或者是夜航期间,船只必须小心翼翼地避开冰山。现代化的考察船和其他船只,配备了雷达装置,能够及时发现冰山,因而减少了和冰山相撞的危险。

企鹅

企鹅

企鹅是南极的土著居民,人们把它称为南极的象征,当之无愧。

企鹅的数量多、密度大、分布广,现已发现南极地区约有1亿多只企鹅,占世界海鸟总数的1/10,南极大陆的沿岸及亚南极区的岛屿上都有它们的踪迹。凡是登上南极陆地的人们,首先注意到的就是成群结队、满山遍野的企鹅,企鹅给南极洲这个冷落、寂寞的冰雪世界带来了生机;企鹅的长相令人喜爱,特别是它那种道貌岸然、彬彬有礼、绅士般的风度,给人留下深刻的印象;企鹅世世代代在南极同甘苦,共命运,锻炼和造就了一身适应南极恶劣环境的硬功夫——耐低温的特异生理功能;企鹅的独特生活习性,如雄企鹅孵蛋和雏企鹅幼儿园等,早已被人们传为佳话和趣谈;企鹅是寒冷的象征,一看到企鹅,人们油然想到世界寒极——南极洲。难怪世界冷饮行业的产品常以企鹅作为商标,在盛夏,一看到企鹅,会给人一种清凉、爽快之感。

正是南极洲这个神秘的世界孕育了这样奇特的“居民”。南极企鹅和北极熊一样,已成为人人皆知的代表性动物。南极企鹅的老家是在什么地方?企鹅的祖先会不会飞?企鹅是由什么进化来的等等有关企鹅起源问题,是生物学家正在探讨和研究的课题,迄今为止仍是一个谜。

然而,有一种说法,认为南极洲的企鹅来源于冈瓦纳大陆裂解时期的一种会飞的动物。大约距现在2亿年以前,冈瓦纳大陆开始分裂、解体,南极大陆分离出来,开始向南漂移。此时恰巧有一群会飞的动物在海洋的上空飞翔,它们发现了漂移的南极大陆这块乐土,于是它们盘旋着、观看着、卿卿喳喳地“议论”着,最后它们决定降落到这块土地上。开始它们在那里过得十分美满,丰衣足食,尽情地追逐、狂欢。然而,好景不长,随着大陆的南下,越来越冷了,它们想飞也无处飞了,四周是茫茫的冰海雪原,走投无路,只好安分守己地呆在这块土地上。不久南极大陆到了极地,日久天长,终于盖上了厚厚的冰雪,原来繁茂的生物大批死亡,唯有企鹅的祖先——一种会飞的动物活下来了。但是,它们却发生了脱胎换骨的变化,由会飞变得不会飞了,由原来宽阔蓬松的羽毛变成了细密针状羽毛,原来苗条细长的躯体也变得矮胖了。生理功能也发生了深刻的变化,抗低温的能力增强了。随着岁月的流逝,世纪的更替,它们终于变成了现代的企鹅,成为南极地区的土著居民。

上述说法虽然有些离奇,但是也不完全是无中生有,多少也有一些科学根据。古生物学家在南极洲曾经发现过类似企鹅的化石。分析结果认为,当时的这种类似企鹅的鸟类具有两栖类动物的某些特征,高1米左右,重9.3公斤,也许这就是企鹅的前身。

皇帝企鹅,简称帝企鹅,是现存企鹅家族中个体最大的,是企鹅世界中的巨人。一般体高在90厘米以上,最大可达到120厘米,体重达30~40公斤。在亚南极岛屿,有一种企鹅以前被认为是最大的企鹅,英语名称是“KingPenguin”,“King”意即国王,译成中文,名为王企鹅。后来,在南极大陆沿海又发现了一种大型企鹅,比王企鹅还高一头,于是给它取名为“EmperorPenguin”,“Emperor”意即皇帝,这就是“帝企鹅”得名的来历。

帝企鹅身披黑白分明的大礼服,喙赤橙色,脖子底下有一片橙黄色羽毛,向下逐渐变淡,耳朵后部最深,全身色泽协调。在南极冰川,成群的帝企鹅聚集在一起,热闹非凡,而又秩序井然。金色的太阳将碧蓝的“宫殿”照耀得辉煌壮丽,千万只帝企鹅好像神秘国度的臣民,一个个穿着全黑的燕尾服和银白色的衬衣长裤,脖子上再系一个金红色的领结,精神饱满,举止从容,一派君子风度。

帝企鹅个个都长得很健壮,这是因为大海里的鱼虾和头足类动物取之不尽,使帝企鹅们都能够“丰衣足食”。帝企鹅的游泳速度为6.4~9.6公里/小时。平均寿命19.9年。帝企鹅在南极冬季严寒的冰上繁殖后代,雌企鹅每次产1枚卵,由雄企鹅孵卵。主要敌害有豹海豹、虎鲸等。

帝企鹅分布在南极大陆位于南纬66~77度之间的许多地方,例如靠近威德尔海的科茨地和靠近罗斯湾的维多利亚地,都有相当数量。不过,帝企鹅现存数量也仅有十万只。

在南极的夏季,帝企鹅主要生活在海上,它们在水中捕食、游泳、嬉戏,一方面把身体锻炼得棒棒的,一方面吃饱喝足,养精蓄锐,迎接冬季繁殖季节的到来。

4月份,南极开始进入初冬了,帝企鹅爬上岸来,开始寻找“安家立业”的宝地了。它们一边走,一边追逐、嬉戏,谈情说爱,寻找配偶。帝企鹅的爱情生活颇有一番风趣,“三角恋爱”和“情场风波”等也时有发生。假如两只雄企鹅同时爱上了一只雌企鹅,为了争夺恋爱对象,它们常常斗得面红耳赤,遍体鳞伤。败者夹着尾巴,灰溜溜地扫兴而去;胜者则洋洋得意,手舞足蹈,迅速奔到恋人身边,嘴对着嘴,胸贴着胸,紧紧依偎在一起。如果两只雌企鹅为了争夺一个丈夫,也会出现类似的情景。

企鹅的婚姻制度究竟是什么样子,是“一夫一妻”制,还是“一夫多妻”制,或是“多夫一妻”制,迄今似乎没有确切的研究和考证。不过,从帝企鹅的求偶行为来看,说它是“一夫一妻”制的家庭生活,似乎容易被人们接受。

帝企鹅经过上述一段爱情生活的波折后,情投意合的伴侣选择好了,繁殖地也找到了,于是,它们的爱情生活便产生了一个飞跃——开始交配、怀卵、产蛋、孵蛋和抚养雏企鹅的家庭生活了。

雌企鹅怀卵2个月左右,在5月份左右便开始产蛋。帝企鹅每次产1枚蛋,呈淡绿色,形状像鸭蛋,但比鸭蛋大得多,重约半公斤。

雌企鹅在怀卵期也产生妊娠反应,食欲大减,反应严重的长达1个月不进食。雌企鹅产蛋后便完成任务了,孵蛋的重任由雄企鹅承担。

在庞大的动物世界中,雌性生儿育女似乎是一种本能和天职,人们对这种天经地义的事情也早已习以为常了。然而,帝企鹅却打破了常规,创造了雄企鹅孵蛋的奇迹,这不能不说是动物界的一大壮举。

雌企鹅在产蛋以后,立即把蛋交给雄企鹅。从此,雌企鹅的生育任务就告一段落了。事隔一两日,雌企鹅放心地离开了温暖的家庭,跑到海里去觅食、游玩和消遣了。因为它在怀孕期间差不多1个来月没有进食了,精神和体力的消耗十分严重,也该到海里去休息一下,饱餐一顿,恢复体力了。

雄企鹅孵蛋,的确是一项艰巨的任务。因为企鹅的生殖季节,正值南极的冬季,气候严寒,风雪交加。企鹅的生殖期选在南极冬季,是因为冬季敌害少一些,能提高繁殖率,同时,到小企鹅生长到能独立活动和觅食时,南极的夏天就来临了,小企鹅可以离开父母,过自食其力的生活了。这也是企鹅适应南极环境的结果。

在孵蛋期间,为了避寒和挡风,几只雄企鹅常常并排而站,背朝来风面,形成一堵挡风的墙。孵蛋时,雄企鹅双足紧并,肃穆而立,以尾部作为支柱,分担双足所承受的身体重量,然后用嘴将蛋小心翼翼地拨弄到双足背上,并轻微活动身躯和双足,直到蛋在脚背停稳为止。最后,从自己腹部的下端耷拉下一块皱长的肚皮,像安全袋一样,把蛋盖住。从此,雄企鹅便弯着脖子,低着头,全神贯注地凝视着、保护着这个掌上明珠,竭尽全力、不吃不喝地站立60多天。一直到雏企鹅脱壳而出.它才能稍微松一口气,轻轻地活动一下身子,理一理蓬松的羽毛.鼓一鼓翅膀,提一提神,又准备完成护理小企鹅的任务。

刚出生的小企鹅。不敢脱离父亲的怀抱擅自走动,仍然躲在父亲腹下的皱皮里,偶尔探出头来,望一望父亲的四周,窥视一下四周冰天雪地的陌生世界,很快就把头缩回天了。雄企鹅看到那初生的小宝贝,露出了幸福美满的笑容。一周之后,小企鹅才敢在父亲的脚背上活动几下,改变一下位置。在这期间,小企鹅没有食吃,只靠雌企鹅留给它体内的卵黄作为营养,维持生命,所以经常饿得喳喳叫,甚至用嘴叮啄雄企鹅的肚皮。然而,小企鹅哪里知道,在长达3个月的时间里父亲所受的苦难和付出的代价:冒严寒顶风雪,肃立不动,不吃不喝,只靠消耗自身贮存的脂肪来提供能量和热量,保证孵蛋所需要的温度,同时维持自己最低限度的代谢。在孵蛋和护理小企鹅期间,一只雄性帝企鹅的体重要减少10~20公斤,即将近体重的一半。

雌企鹅自从离别丈夫之后,在近岸的海洋里,玩够了,吃饱了,喝足了,怀卵期的损耗也得到了弥补,又变得心宽体胖,精神焕发。一想到它的宝贝快要出世了,便匆匆跃上岸来,踏上返回故居之路,寻找久别的丈夫和初生的孩子。然而,此时此刻,雌企鹅可曾想到,它的家庭成员是祸还是福,是凶还是吉?

雄企鹅孵蛋的孵化率很难达到100%,高者达80%,低者不到10%,甚至有“全军覆没”的惨象发生。这倒不是由于雄企鹅的“责任”事故,也不是由于它孵蛋的经验不足,技术不佳,主要是由于恶劣的南极气候和企鹅的天敌所致。

造成灾害的气候因素有两个,一是风,二是雪。企鹅孵蛋时若遇上每秒50~60米的强大风暴,就难以抵挡,即使筑起挡风的墙也无济于事。可以想象,强大风暴能刮走帐篷,卷走飞机,使建筑物搬家,把一二百公斤重的物体抛到空中,更何况小小的企鹅呢!遇到这种天灾,只能落得鹅翻蛋破,幸者逃生。特别是雪暴,即风暴掀起的强大雪流,怒吼着、咆哮着、奔腾着,横冲直撞地袭击着一切,孵蛋的企鹅不是被卷走就是被雪埋,幸存者屈指可数。

企鹅的天敌也有两个,一是凶禽──贼鸥,二是猛兽──豹形海豹。虽然,企鹅选择在南极的冬季进行繁殖,是为了避开天敌的侵袭,但是,天有不测风云,企鹅也有旦夕祸福。冬季偶尔也会有天敌出没,万一孵蛋的企鹅碰上这些凶禽、猛兽,也是凶多吉少,不是企鹅蛋被吞,就是蛋碎。这种悲惨景况,时有发生。

初生企鹅的幼儿阶段,是在雄企鹅的脚背上和身边度过的,雄企鹅既是父亲又是保育员。尽管初生的企鹅样子不怎么好看,浑身毛绒绒的,灰黄色,瞪着一对带内圈的小眼睛,走起路来,东歪西斜,但雄企鹅对它仍然十分疼爱。小企鹅出生后,有时会饿得喳喳直叫,雄企鹅又心疼,又着急,便抻几下脖子,试图从自己的嗓囊里吐出一点营养物来,填充一下小企鹅的肚子。然而,这种努力失败了,一点东西也吐不出来了。可以想象,自从孵蛋以来,雄企鹅差不多有3个来月没有进食了,自己的嗓囊早已空空如也,哪里还能挤出什么东西来呢!它这样做,只不过是对小企鹅的一种安慰罢了。因此,雄企鹅焦急地等待着雌企鹅的到来。

凭着生物的本能和鸟类特有的磁性定位测向的功能,雌企鹅准确地回到了它生儿育女的栖息地。凭着雄企鹅的叫声──企鹅通讯和交流感情的语言,雌企鹅又准确无误地认出了它的丈夫,找到了它的孩子。此刻,雌企鹅,除了与久别重逢的丈夫亲热之外,所想到的就是它的宝贝。它给它的宝贝的第一件礼物就是一顿美餐。小企鹅见到了妈妈,本能地张开了嘴巴,雌企鹅把嘴伸进小企鹅的嘴里,从自己的嗓囊里吐出一口又一口的流汁食物,这是小企鹅出生以来的第一顿饱餐,也是它第一次享受到母爱。

从此,小企鹅就由雌雄企鹅轮流抚养。雄企鹅把小企鹅交给妻子之后,也跑到海里去觅食,此时它已显得消瘦,筋疲力尽。

由于父母双亲的精心抚养,小企鹅长得很快,不到一个月,就可以独立行走、游玩了。为了便于外出觅食和加强对后代的保护和教育,企鹅父母便把小企鹅委托给邻居照管。这样,由一只或几只成体帝企鹅照顾着一大群小企鹅的“幼儿园”就形成了。在幼儿园里,阿姨像照顾自己的子女一样,精心地照顾所有的孩子。小企鹅也乖乖地听阿姨的话,在那里过得很开心,等它们的父母回来,才把它们接回去。幼儿园的小企鹅偶尔也会遭受凶禽、猛兽的侵袭,此刻,阿姨们便会发出救急信号,招呼邻居,前来增援,对来犯之敌,群起而攻之。

尽管小企鹅在家庭和集体的精心抚养和照料下,不断成长、健壮,然而,由于南极恶劣环境的压力和天敌的侵害,小企鹅的存活率很低,仅占出生率的20~30%。小企鹅出生3个月左右,南极的夏季来临了,它们跟随父母下海觅食、游泳。当南极的盛夏来临时,它们已长出丰满的羽毛,体力也充沛了,于是它们脱离父母,开始过自食其力的独立生活。

南极贼鸥

贼鸥

在南极海鸥中有一种褐色海鸥叫贼鸥,听其名,就会知道它大概不是什么好东西,有人把它称为空中强盗,一点也不过分。尽管它的长相并不十分难看,褐色洁净的羽毛,黑得发亮的粗嘴喙,目光炯炯有神的、圆眼睛,但其惯于偷盗抢劫,给人一种讨厌之感。

贼鸥是企鹅的大敌。在企鹅的繁殖季节,贼鸥经常出其不意地袭击企鹅的栖息地,叼食企鹅的蛋和雏企鹅,闹得鸟飞蛋打,四邻不安。

贼鸥好吃懒做,不劳而获,它从来不自己垒窝筑巢,而是采取霸道手段,抢占他乌的巢窝,驱散他鸟的家庭,有时,甚至穷凶极恶地从他鸟、兽的口中抢夺食物。一旦填饱肚皮,就蹲伏不动,消磨时光。

懒惰成性的贼鸥,对食物的选择并不十分严格,不管好坏,只要能填饱肚子就可以了。除鱼、虾等海洋生物外,鸟蛋、幼鸟、海豹的尸体和鸟兽的粪便等都是它的美餐。考察队员丢弃的剩余饭菜和垃圾也可以成为它的美味佳看。在饥饿之时,它甚至钻进考察站的食品库,像老鼠一样,吃饱喝足,临走时再捞上一把。

更可恶的是,贼鸥给科学考察者带来很大的麻烦。在野外考察时,如果不加提防,随身所带的野餐食品,会被贼鸥叼走,碰到这种情况,人们只能望空而叹。当人们不知不觉地走近它的巢地时,它便不顾一切地袭来,唧唧喳喳地在头顶上乱飞,甚至向人们俯冲,又是抓,又是叨,有时还向人们头上拉屎,大有赶走考察队员,摧毁科学考察站之势。

贼鸥的飞行能力较强。或许是由于长期行盗锻炼出来的吧,据说,南极的贼鸥也能飞到北极,并在那里生活。

在南极的冬季,有少数贼鸥在亚南极南部的岛屿上越冬。中国南极长城站周围就是它的越冬地之一,那里到处是冰雪,不仅在夏季几个月里裸露的那些小片土地被雪覆盖,而且大片的海洋也被冻结。这时,贼鸥的生活更加困难,没有巢居住,没有食物吃,也不远飞,就懒洋洋地呆在考察站附近,靠吃站上的垃圾过活,人们称之为义务清洁工。

南极贼鸥是地球上在最南纬度可发现的鸟类,在南极点上曾有其出现的纪录。在南半球有南极及亚南极2种贼鸥,具体高分别约是53与63公分左右,前者的体型略小且有较浅白色之羽毛,不同亚南极种之贼鸥可能成对的活动,其飞翔贼鸥在夏日繁殖,每次会产二个蛋,孵化期约为27天,惟经常只有1只幼鸟能存活。冬季时,它们活跃于海上,甚至可能到北太平洋的阿留申群岛。贼鸥以企鹅蛋或如海鸥等其它海鸟及磷虾为食,它们亦会两只共同合作,即一只在前头引开欲攻击之企鹅,另一只在后头取其蛋因而得其名为“贼鸥”。

贼鸥多在海岛上空飞翔,一般不到海面上活动,有时为追捕食物也会飞到离岸不远的上空与猎物周旋。贼鸥的飞行能力很强,其展翼翱翔的姿势剽悍暴烈,勇猛无比,否则,贼鸥又能以在环境条件极差的南极生存。乔治岛上的鸟类几乎无一能与之匹敌。如果你试图接近贼鸥的窝,它们便会显露出凶残狠斗的架势向你扑来,时而垂直俯冲,时而掠地滑行,势如急风骤雨,狂熟突降。此时的明智做法是:用厚厚的连衣帽紧紧裹住自己的脑袋,迅速退缩,避开贼鸥的攻击。当然,贼鸥一般不会主动袭击人类,只要你不做出侵犯它们的举动,哪怕你只隔它两三米远,它们也会熟视无睹,毫不介意。贼鸥的食性较广,似乎肉类和植物类均可为食,有时,它们十分饥饿的时候也会偷袭考察队营地的食品贮藏处。一早醒来,人们会发现猪肉不翼而飞,鸡蛋壳洒了一地,而地面上尽是贼鸥的爪痕。

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