第一章
神奇的海洋生物
海葵顶部口盘的细节特写，葡萄状的囊泡含有刺细胞。
夜间海草上像雏菊一样的海蛇尾。它没有头，没有心脏，却是一个捕食者。它用腕下吸盘状的管足行走，一旦被抓住，就可断掉一条腕，之后会长出新腕。
温暖的海水富含营养物质，它孕育了地球上最原始的生命形态。正是这些海洋生物，在漫长的30多亿年的时间里，逐渐演化成现存的种类繁多的动植物。所有生命体都含有水分，而地球适宜生存的一项显著特征就是其表面覆盖着大面积的水体。尽管大部分水体存在于洋盆，但是地球约70%的表面被水体覆盖，当然绝大部分是海水。
顾名思义，无脊椎动物没有脊椎，是所有海洋生物中种类最为繁多、数量最为庞大的一类。它们大小不同，形状各异，包括下述几类：海绵动物本质上是细胞的一个集合；刺胞动物，如海葵、珊瑚虫和水母等，身体均呈辐射对称状；栉水母动物的体外有摆动纤毛；所有两侧对称的蠕虫类动物，包括扁形动物、纽形动物、线形动物和环节动物；软体动物，如蜗牛、蛤蜊类、章鱼等，这是海洋中物种最多的类群；节肢动物，被称为“海中的昆虫”，包括藤壶、虾、龙虾、螃蟹等；棘皮动物，包括海星、海胆、海蛇尾、海参等，以及其他一些种类的动物。
采用过滤式进食、桶状的海鞘，属于被囊动物，它们附着在珊瑚上。虽然它们是附着不动的，但它们的幼虫和其他海洋无脊椎动物一样，可以四处游荡。
一只在紫色海胆和刺状海蛇尾旁边的裸鳃亚目动物——海柠檬（或叫海蛞蝓），它那极具伪装性的颜色来源于所食用的黄色海绵，但它得名于自身所散发出的具有防御性的柠檬气味。
海洋之所以能够孕育如此多的动物，原因之一是与陆地上的空气相比，海水更容易被占据。比方说，墨鱼在很大程度上是由海水支撑着游动的，而同样条件下的陆地动物则需要消耗大量能量。海洋生物的生活空间大概是陆生生物的250倍，但它们中的大多数都集中生活在阳光能够穿过的200米的海洋表层。海洋生物也不是均匀地分布在这个相对较浅的区域，而是多数生活在距离陆地较近或大陆架海域。
充足的阳光和基质使海洋生物群落极为丰富。海洋植物需要阳光才能生长，硬岩石基质为它们提供了可以锚定的生活场所。围绕在这些海洋生物周围，在热带、温带和某些极地海洋中，复杂的生态系统相应而生。然而就海洋中的无脊椎动物而言，它们所面临的挑战还会随着地点甚至季节的变换而改变。海水的盐度影响海洋生物的新陈代谢，所以它们必须想办法调节水盐比例在细胞水平上的平衡，有些栖息地，比如深海中的盐度是恒定不变的，但是在入海口，盐度会因为潮汐或洪水的影响而发生很大变化。同时，温度也会影响海洋生物的新陈代谢，一般来说，化学反应在较温暖的水中速度会比较快，在较冷的水中则会比较慢，因此，极地物种演化形成了在极地低温条件下维持新陈代谢极为有效的特殊的酶。
很显然，不是所有物种或种群都能作为栖息地的代表，也有一些地方可以维持几乎所有典型物种的生命，而且物种的多样性简直令人难以置信。珊瑚礁类型繁多，是因为它们生长的环境中两种必需要素——温度和阳光——都非常充分。第三种要素，即水中营养物虽然短缺，但是珊瑚礁已逐渐发展成为一个动植物群落，这样的群落通过物质循环可以弥补这一不足。珊瑚生态系统的整个形成过程是从生活在珊瑚中的甲藻开始的。甲藻为珊瑚虫提供食物，并帮助珊瑚虫产生碳酸钙骨架，珊瑚反过来为甲藻提供氮和磷等营养物质以及安全的生长环境。珊瑚虫的分泌物成为甲藻的养分，而甲藻在光合作用下产生糖分，糖分又重新被珊瑚虫吸收利用。珊瑚虫消耗糖分的时候，又会释放出其他养分，养分又被甲藻重新吸收利用，如此循环往复。
加利福尼亚大螯虾白天聚集在隐匿处，触须探露在外。两侧是紫色的加利福尼亚水螅珊瑚，这是一种水螅类动物，长有像真珊瑚一样的岩质躯干。
海绵、海鞘和砗磲（别名巨蛤）等与单细胞生物有着共生关系的无脊椎动物也通过上述方式循环利用营养物质。以珊瑚虫为食的鱼类会排泄氮、磷和其他营养物质，这些营养物质也会被植物吸收。远离珊瑚礁觅食而又栖息在珊瑚中的鱼类也能将营养物质输入珊瑚生态系统。
温带海岸近海水域的无脊椎动物组成的群落则表现出很大不同。这里有可供植物依附的稳固基底，仅在夏天才有足够强烈的阳光供植物生长。到了冬天，惊涛骇浪会不断地翻搅海底的营养物质。因此，这里的生态系统会随着季节变化而形成高潮和低谷。同时，该区域的无脊椎动物与热带地区的同类动物相比体型较大。比如，生长在温带水域中的北太平洋巨型章鱼体长可达7米。
极地区域的季节性波动则更为极端。在一年中的大多数时间里，那里的动物都生活在完全的黑暗中，生长也处于停滞状态。当太阳重新出现，海洋冰层开始融化的时候，植物（浮游植物和藻类）会最大限度地利用阳光，合成生长和繁殖所需要的养分。因此，浮游生物开始大量繁殖，浮游动物和海底的无脊椎动物以活着和垂死的浮游植物为主要食物，冰冷的海水使它们的新陈代谢和生长速度变慢，但是这些动物的寿命却较长，而且和生长在温暖海水中的同类相比，体型也要更大些。
和极地海洋条件较为相似的深海中也有体型巨大的动物，这里也是鲜有阳光，且极度寒冷。我们对这种环境的情况知之甚少，只能从长期生活在深海，偶尔游至浅层海水的动物那里得到一些信息。比如一种大型的、极具攻击性的、深海中生存的洪堡鱿鱼（美洲大赤鱿），会在夜间游到海面捕食。
洪堡鱿鱼互相搏斗，失败者会被对方吃掉。这些动作敏捷的捕食者夜间视力极好，可达2米远。
本章讲述的是洪堡鱿鱼和其他一些无脊椎动物的故事，这些动物展现了适应不同海洋环境的惊人能力。同时，它们也代表着这个类群令人难以置信的成功，因为在地球上所有已知的物种当中，97%是无脊椎动物，它们大多数要么生活在海洋中，要么是海洋生物的后代。