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泡沫海洋

发布时间:2018/12/13 16:29:50 作者: 科普中国 来源:科普中国


泡沫海洋是什么东西?

看起来,海水蓝蓝的,那是反射太阳光的结果,其实里面什么都有。其 实,这都是海洋里的藻类过度繁殖的结果,也就是传说中的赤潮。赤潮可不一定是红色的哦,蓝色、绿色、棕色、褐色、白色都会有,就看是什么藻类了。造成我国 发生赤潮的主要藻类是夜光藻、外叉角藻、裸甲藻和微型原甲藻等。在赤潮阶段,海藻有各种颜色,但是一旦风浪起来,海藻大多就被搅碎了。

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  造成赤潮的藻类都是白天上浮,晚上下沉。在疯狂繁殖(种群繁殖速度在3/天到1/3天不等)后,由于生存空间减小,氧气减少,大多数藻类会死亡。其实,这些海藻都是蛋白质非常丰富的生物,不像高等生物,低等生物的体内没有储存能量,没有脂肪,没有多少糖类,都是蛋白质,比如酵母蛋白是优质蛋白,也是很多蛋白粉的原料。

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   泡沫的形成就与蛋白质有关。你还记得啤酒里的泡沫吗?啤酒中就有大量二氧 化碳和蛋白质等胶体物质。蛋白质是形成泡沫的基础,当二氧化碳喷出时,对啤酒产生了搅拌作用,从而产生出大量泡沫。泡沫海洋也是一个道理,肥皂等洗涤剂产 生泡沫,大多也是这个道理,蛋白质起了表面活性剂的作用。蛋白质能形成泡沫的原因是蛋白质是疏水的,而不全是亲水的。氨基酸都是两性化合物,有亲水的氨基,也有亲油的羧基,蛋白质是两性的。在大量水中,蛋白质会互相结合成团,最终形成一个个圆形的泡沫。所以,蛋白质的疏水性越强,形成的泡沫就越稳定。

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  蛋白质形成泡沫是出于它们的一级结构和高级结构,也就是氨基酸的顺序和蛋白质的折叠。比较啤酒泡沫,海洋泡沫里的蛋白没有经过煮沸,高级结构没有被破坏,蛋白质没有变性,疏水基团没暴露出来,相对应的泡沫出现时间没有啤酒那么持久。当然,氨基酸链的影响也很大,其中,谷氨酸的影响最大。谷氨酸是长这样的,两个羧基。在泡沫中,形成泡沫的主要蛋白质是一些多肽和糖蛋白。这些蛋白形成的泡沫洁白,细腻,不易破碎。还记得泡沫灭火器嘛?如今,用泡沫灭火器喷出的大多是蛋白质泡沫了,因为这样环保。

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  当海藻死掉,被搅碎以后,它们就失去了颜色,都变成白色了。当微生物由于冬季的气温过低或者被海浪翻卷,因而大量死亡后,海水里就留下了非常多的蛋白质。在风浪的进一步搅拌下,就形成了大量泡沫。冬天的风浪大,这些泡沫被海风吹到岸上,就不足为怪了。发生泡沫海洋的时间一般在冬春之际,此时的气温比较低,更不利于泡沫破碎。

  为什么会出现泡沫海洋?

  一句话,还是因为富营养化。随着经济发展,海洋油田的开发,沿海地区的工农业废水和生活污水的排放,以及近海养殖业造成的污染,都会导致大量富含氮磷的物质,比如无机氮、石油类、活性磷酸盐等营养物质越来越多。这些氮磷含量多的物质是生物体生长发育所必须的物质,可以用于制造蛋白质。

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  随着海水富营养化越来越厉害,赤潮的发生频率就越来越多。其实,像美国、英国、日本这种发达国家周围的海域,几乎年年发生赤潮,这种现象并不新鲜。虽然上世纪70年代以后,各个国家开始逐渐控制污染物流入海量,但效果还是杯水车薪。

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  赤潮对海洋有非常大的危害,首先是破坏了海洋的生态平衡,因为这些藻类大量繁殖,必然消耗海洋里的营养和氧气,尤其是氧气,这样,很多其他种类的生物就被憋死了。其次是危害渔业,原因一样是缺乏氧气,据说日本发生一次霍氏盐藻赤潮,一下子憋死了1400万条鱼,美国发生一次赤潮就憋死了3400万只贝类。再次是赤潮里有的藻类是有毒素的,这些毒素有可能被鱼类和贝类吃掉,如果人吃了这种鱼虾、贝类,可能就中毒了。

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  出现泡沫海洋会有什么影响?

  一般不会有什么影响,这些藻类通常都没毒,只是繁殖得太多,这是海洋生态系统生产力的表现,生产力高了才能产生这么多藻类。不过,如果大量繁殖的藻类有毒,有可能会对人体有一定负面影响。这些泡沫反出的阳光可能会刺激眼睛。泡沫还有可能会刺激一些过敏人群,毕竟还有很多异种蛋白,一些患有哮喘病或者其他呼吸系统疾病的人群也会遇到麻烦。

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  有毒藻类的毒主要有麻痹性贝毒、腹泻性贝毒、记忆缺失性贝毒、神经性贝毒、西加鱼毒和溶血性毒素等。如果你把泡沫吃下去,就可能会腹泻,因为其中有一些导致腹泻的毒素。有的藻类毒素,比如有神经毒性的金藻毒素会导致人类失忆,所以不要轻易去品尝泡沫海洋哦。

  有时候,泡沫海洋甚至会导致鸟类的大范围死亡,因为这些疏水性蛋白质泡沫会导致鸟类翅膀上的防水层消失,羽毛无法防水,鸟类就无法起飞,这就使鸟儿患上致命的低温症。

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