在零下2℃的严寒环境中，冰与冰的间隙仍有许多鱼存在。被称为冰鱼和南极鱼科的鱼在冰块间游弋并寻觅冰藻和甲壳类动物为食。冰鱼的体积非常大，长度约50厘米。最不可思议的是冰鱼的血液中没有红细胞，所以它的血液是透明的。一般鱼的鳃部是红色的，而冰鱼的鳃部是透明的。
地球现在仅存18种企鹅，全部生活在南半球，但是和南极大陆有关的只有4种：王企鹅、阿德利企鹅、须企鹅、帝企鹅。这些企鹅在南半球的春天（十月）从北方的海洋回到陆地的聚居地交尾产卵，并在聚居地略作停留，到了秋天（三月）便结束幼企鹅的抚育返回北方的海洋。
海底生物世界
海洋中的生物可分成浮游生物、自游生物和海底生物3大类。其中生活方式最特殊的是海底生物。
除了幼时在海中浮游，海底生物的一生都贴在海底度过。
植物似的海绵、海葵、藤壶等牢固地生长在岩石上，而赶海时经常拾到的沙蚕、玄蛤、文蛤等双壳贝类都潜伏在泥沙中。
生活在海底的动物
海螺、海蟹、海参、海星、海胆、海鲽、鲂绋等总是在海底爬行，几乎不离开海底。
此外附着在海草或海藻上的虾类、鳕鱼等虽然也离开海底游动，但是因为其捕食总在海底进行，仍属于海底生物。
日本南部海洋中珊瑚非常茂盛，本州附近则聚集着许多牡蛎，它们构成了巨大的构造物，简直可称之为自然防波堤。
其中珊瑚和双壳贝的骨骼成分主要是碳酸钙，储藏着大量的二氧化碳，在固化二氧化碳上起着重要作用。
日本等发达国家为了保护海岸，用水泥和钢铁加固了一半以上的海岸线。海底生物在这些人工海底上也能生存。
但这些海底生物有时也会带给我们麻烦。吸附在船底的藤壶等会浪费燃料并减低航速，紫贻贝会阻塞海边火力发电站或核电站排泄冷却水的管道。船蛆、木蠹等双壳类动物会从内部将木结构船或筏蛀空。
有趣的是，有的海底生物会挂在水面，或者靠黏液吹成的水泡漂浮在水面上。
生活在海底表面的海底生物会积极地利用海水的流动。生活在泥沙中的海底生物会分解泥沙中的有机物，大多是海洋重要的清道夫。
深海
在海洋生物的世界里一般将水深超过150～200米的海中和海底定义为“深海”。用地形学来说明，深海是大陆架外缘再稍向外的部分。
深海生物
到达深海的太阳光线已不足以支持光合作用的进行。植物不能进行光合作用来生产有机物，从这一点来说和沙漠相似。下方的地形为大陆斜面、海沟、大洋底。
事实上约占地球表面2／3的海洋的90％的水深超过380米，所以作为“水之行星”的居民的我们要知道，深海是地球上最广阔、最具代表性的生物圈。
深海没有太阳光，是一个漆黑的世界（其实在1，000米左右的深海，有的动物视觉器官特别发达，可以捕捉到极其微弱的光线，还有的动物则自己发光）。
随着深度的增加水温也随之降低（日本海底温度只有0.1℃，是世界上最低的），当然水温随时间和季节也会变化。
海洋深处的水压非常大（10米水柱的压力相当于1个大气压），太平洋底有600个大气压，世界最深的马里亚纳海沟的挑战者海沟甚至有1，000个大气的压力。
看到这里，我们一定会将海底想象成又黑、又冷、又高压的近乎地狱的恐怖世界。
但是从物理角度来看，由于海底的变动幅度最小，其实是地球上最稳定的环境，困难的是如何得到食物。
前面已经说明过，作为食物来源的有机物的生产只能在海面或陆地上进行。海雪或粪便等物质虽然可以沉到海底，但是它们的营养价值只有海面上生产的有机物的1／1000，只能够供极小密度的生物生存需要。
尽管深海生物的密度很小，但是种类繁多。现在被探知的大型生物就有几万种之多。
深海生物有时会浮上水面并被渔人捕获。观察这些深海生物，我们会发现它们的形状千奇百怪。
其实这些奇特的形状无一不是为了捕食猎物、吸引配偶、减少浪费而形成的，是生物几亿年进化智慧的结晶。
海底探索的历史
在120年前，人们坚信深海中不可能有生物存在。但是大英帝国战斗舰“挑战者”号在环游世界（1872～1876）的过程中却发现海中的环境比地面要稳定得多，在任何的深度都有生物存在。
但是深海没有阳光，没有植物，食物也极有限，在一定面积内不能生存太多的生物。
龙宫的传说、亚历山大国王潜水的传说都说明探索海底是人类自古就有的梦想。
第一个实现这个梦想的人是美国人威廉·比布。他在1930年乘坐嵌有观察孔的铁球靠铁链沉入900米深的海底，留下了珍贵的观测资料。
探索海底的方法的演变可以自由航行的载人潜水艇则由瑞士的奥吉斯特·皮卡尔教授设计制造。以汽油作为浮力物体的潜水艇从早期的“阿尔吉美得斯”号发展到“德利爱斯泰”号，并于1960年成功潜航至世界最深的马里亚纳海沟的10，900米深处。
自那以后世界各地建造了大量的潜水艇。其中作为高性能科研用潜水艇的代表有：美国的“阿尔兵”号和“西克里弗”号，法国的“希亚拿”号和“诺起尔”号，日本的“深海2000”和“深海6500”。
像这样，现在的人类科技使得人可以直接进入超过6，000米深的海底。现在人们可以直接探索的海底世界已达97％以上。
现在已经开发并制造出无人驾驶的高科技智能潜水艇，可以在危险的地方长时间地进行探测研究工作。
有人可能还记得世界上性能最高的日本“海光”号无人驾驶潜艇曾潜入马里亚纳海沟——具有挑战性的海沟进行潜航调查。
在潜水艇之外，人们还利用拖网、挖泥机、摄影机来观察大海。从图像画面来进行研究，最大的优点是可同时观察地球的运动和环境与生物的相互作用。
如何适应深海环境
如果体内有鱼鳔似的气囊，海水的压力就显得非常重要。大部分脊椎动物的体内都充满了液体，不必担心因外部的压力变化而膨胀或缩小，几乎不受机械压力变化的影响。
有些鱼的体内充满了比重小于水的油脂，有的鱼生活在几千米深的海中仍然具有鱼鳔。拥有这种器官的鱼类只要不大幅改变生活的深度是不会有问题的。大多数情况下，这种器官又作为发声器官来呼唤异性。
深海中较浅的部分常常因为光线较强而吸引了许多生物。有许多生物也利用这种特性来吸引食物的到来，比较有名的如：发光、三叉戟鱼、蓬莱等。
这类鱼的背鳍或额须的一部分较长，上面长有灯笼状或诱饵状的发光器官，当猎物接近时便用强劲的牙齿和颚骨吞下猎物。这种捕食方法节省了四处游荡捕食所需的能量。
但有的生物发光却是为了惊吓捕食者，或者喷出发光液体迷惑对手使得自己有时间逃离，或者为了方便辨识同类。
那么，深海生物的身体结构到底如何？
深海生物的身体特征和捕食方法有向两个极端发展的倾向。
一种是拥有巨大的体型，在较大范围内移动，积极觅食，吞食其他动物；另一种则体型较小，设置诱饵，耐心地等待猎物上门。
生活在2，000～6，000米海底的鳕鱼和代替鱼类活跃在超深海底的低等甲壳类动物属于前者，而中层深海鱼（生活在400～2，000米深）则属于后者。
猎物来之不易，有的动物为了成功捕食而拥有巨大的嘴巴，以方便一口吞下猎物；有的（如蓬莱）则拥有尖锐的牙齿，一旦咬住猎物就不再松口。
为了适应深海的生活，有时可能要捕食比自身体积还大的鱼，蓬莱的牙齿构造犹如折叠伞，黑线岩鲈鱼的胃也可以突然扩张。
深海的生物在如何捕食方面费尽心思，同样，它们也非常注意如何保护自己。
海底生物有的会利用尽量少的有机物质来使体型膨胀，使捕食者难以下手。同时又利用比重较小的物质减小体重，以达到节约体能的目的。
但是由于生活密度偏低，不仅很难寻觅食物，连寻找异性也非常困难。为了保证同种的雌性与雄性能够接触，海底生物用气味或激素等远程刺激方式来进行联络。
拥有较发达的视觉器官的种类则依靠各自独特的发光器官的排列方式或闪亮节奏或特定的波长来保证在一定的距离内可让同类识别。
提灯的雄性要比雌性小，但是拥有较雌性发达的眼睛和嗅觉器官，便于寻觅雌性。
雄性底鳕鱼用气囊发声吸引异性，但同时是冒险将自己暴露给捕食者。还有的深海生物和中层鱼类一样用一定节奏的舞蹈动作来表现自己，对方则以体侧发达的感振器官来确认。
有的种类依靠发光器官来集结，而有的种类为了保证雌雄的结合则“不择手段”，在深海雄性寄生或性别转化的种类不胜枚举。
提灯就是雄性寄生的典型例子。雌性在发育期如果遇见雄性就会让雄性吸附在雌性身上一同游动。
有的中层深海鱼和虾类在幼时全是雄性，在经过残酷的生存竞争后，留下来的个体变成雌性，与相对较多的雄性交尾并留下后代。
在深海中没有季节差别，生活节奏不明显。很少有动物在固定的季节产卵，大部分动物都像鲑鱼或章鱼一样一生只产一次卵。
为了更加有效地利用珍贵的有机物，大多数动物的卵少而大，并且一直保存在母体内直到发育开始。这一点和人类有点相似。
深海底部的温泉
近年来海洋学和地球学最大的学术成果是板块学说。
深海双贝壳类动物
板块学说认为：地球内部的地幔的对流会导致新的地壳产生从而令大洋底部扩张，在大陆边缘处旧的海洋地壳会重新沉入地球内部，大洋底部也发生着新陈代谢，有时会导致大陆板块移动或者断裂。
东太平洋的某海底山脉的一侧每年都有10厘米左右的新海底诞生，而1亿年前生成的部分则从另一侧的日本海沟沉入地球内部。
自产生新生海底的海底火山带向上吐出的岩浆遇海水急剧冷却，变成枕状的玄武岩。海水从岩石的缝隙或断裂带渗入，遇到地下的岩浆形成温泉喷出海底。
海底黑烟囱
由于海水的压力，深海的海水在300℃时也不会沸腾。在温泉的周围沉淀着铜、锌、金、银等有用矿物，形成一个热水矿场，有希望成为未来的矿物资源地。
1977年以后潜水艇多次探测世界各地的2，000～3，000米深处的海岭，观察大洋海底扩张轴，意外地发现在温泉水中生长着许多特别的生物群落。
在超高温热水滚滚涌出的烟囱状的岩石孔的外壁覆盖着一层沙蚕。浑浊的温水（附近的海水温度约为2℃）周围螃蟹成群结队地生长在直径为4厘米、长度超过2米的巨型管内，一些双贝壳动物一层又一层重叠其上。奇怪的是，这些生物既没有嘴也没有胃。
某些种类的甲壳类动物在这些贝类之间缓缓爬行，四周则有鱼类在游弋。
这里的生物密度约为10千克／平方米，超过了当时深海研究的常识。
然而，这种沙漠般荒凉的海底中的绿洲并不仅限于板块扩张轴处的热水喷出孔才有。
在海洋板块沉没的海沟（南海海沟、日本海沟等200～6，300米的水深范围里）也发现了这种高密度的特殊生物群。
究竟为什么在深海有这种生物的群落呢？
有一种海底细菌可以将对一般生物来说是剧毒的硫化氢和氧气、硫磺或硫酸结合，发生氧化反应，并利用反应中产生的化学能。
前面提到的热水喷射孔中不断地喷射出硫化氢。
我们用显微镜观察那些生活在热水喷出孔管虫的结构示意图里的双贝壳动物、海螺类动物等会发现它们体内生存着大量的微生物。
经过对其中氧元素进行生化研究，并对碳元素的同位素进行检测后发现，这些微生物从虫体获得硫化氢、氧气和二氧化碳，并促使它们发生化学反应，以所产生的化学能来维持主体的生命。
形象一些的说法是，海底细菌和母体是共生关系，海底细菌利用硫化氢氧化时产生的化学能制造有机物，并将其中的一部分以“房租”的形式提供给母体。
但最令人吃惊的是这些生物虽然不断地向共生在体内的细菌提供剧毒的硫化氢，自身却不受伤害——原来它们体内有可以解毒的血红蛋白和蛋白质。
生存在日本海沟附近的因大洋底低陷而涌向大陆而堆积的大量沉积物中的一种海底生物同另一种海底细菌共生。这种细菌可以利用海底变形时泄出的甲烷气氧化后产生的化学能。
生存在这些沉陷地带的一些生物的生存机构就比较复杂。
首先，在海底表面的泥沙中生存着一种海底细菌。这种海底细菌会利用甲烷气氧化时产生的能量将海水中的硫酸还原成硫化氢。
而这些动物的体内则共生着可以利用硫化氢氧化时产生的能量的细菌。
这一生物圈同海底温泉一样都是将“毒”转化成“生命的粮食”。这与依靠阳光和植物的世界完全不同，是利用地球内部的能量来维持生命。
“海”字的一部分是“母”字。自从46亿年前地球形成以来，海洋就一直保持着一个稳定的生态环境，孕育了无数的生命。
