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[科普中国]-适洞动物

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适洞动物又称洞穴动物指的是栖息于洞穴生活的动物。适洞动物有陆生的,也有水生的,多数都不喜欢运动,而且视觉退化,但其他感觉发达,如嗅觉。

简介适洞动物是栖息于洞穴生活的动物。主要包括无脊椎动物中的涡虫类、腹足类、倍足类、蜘蛛类、伪蝎类、盲蛛类、甲壳类及昆虫纲的弹尾目、鞘翅目和直翅B;脊椎动物中的洞穴动物种类则多为蝙蝠、鱼、蝾螈和青蛙等。在洞穴的特殊环境中,洞穴动物以色素少、眼球退化、触角加长、新陈代谢作用减缓为特征。

根据洞穴动物在洞穴内生活的时间特点,大多数学者把它们分为3类:

①客(寄)居动物(tro~gloxens):不在洞穴内完成其生命周期,而是利用洞穴作为越冬、避难的良好场所,如蛾子、蚊子、浣熊等,这些动物往往柄息在洞穴入口的弱光带。

②喜(半)洞穴动物(troglophiles):可生活在洞穴内,也可生活在洞穴外,如蚯蚓、部分甲壳纲的动物等,这些动物的体色没有多大改变。

③真(全)洞穴动物(imglohiles):生活在洞穴的黑暗地带,并在洞穴内完成其生命周期。它们的体色透明,眼睛退化。典型的真洞穴动物具有独特的形态、生理、行为和生活史,以适应洞穴环境。1

分类洞穴动物可以分成三类:

寄居性动物: 临时寄居在洞中的动物,现代最为常见的洞穴栖居动物有岩燕、蝙蝠、蟋蟀、蜈蚣、蜘蛛,鼠、蛇类动物等; 地下河中则常常能见到鱼、青蛙、螺等。它们常常在洞口地带,要小心被它们咬伤。

喜洞穴动物:在洞中完成生命循环,也能在洞外黑暗环境中生存。如洞鼠、蚯蚓、某些蝾螈。蝾螈多以蚯蚓、软体动物、昆虫幼虫为食,一条蝾螈可能几个月找不到食物,所以如果遇上一个猎物,它不会轻易放过。

真洞穴动物:只生存于洞内黑暗世界中,不能生活于洞外环境的动物。体内通常缺少色素,完全没有眼或仅有很小的眼,但触角很发达,嗅觉灵敏,具有低消耗能量的新陈代谢。如洞穴鱼、洞螈、洞穴蜘蛛、尺蛾和膜足硬肢马陆。洞穴内常常食物短缺,所以穴居动物为了生存对进入洞内的东西总是来者不拒。墨西哥的维拉卢兹岩洞环境极端恶劣,洞穴中流出的水是含有硫酸的。就是在这种我们通常认为不会有生物存在的环境下,一种洞栖帆鳍鱼却数量繁多。探险队成员、澳大利亚塔斯曼尼亚大学动物学院阿瑟·克拉克博士就在生物链较弱的上层洞穴发现了数种稀有生物,其中3种洞穴生物是首次发现。其中所发现的一只有手指般粗、全身都是白色、身上长满了 “脚”、爬行速度相当快、形状像虾呈透明状、没有眼睛却游得很快的小白虫,竟与在广西巴马县的洞穴外捕捉到的虫子在几十万年前是同族生物……不知道洞穴里还有多少动物在等待我们的发现和探究。2

外来性适洞动物外来性适洞动物(accidental cave animal):本不是洞穴动物,出于偶然的原因迷路而进入洞穴;

周期性洞穴动物(trogloxens):如蝙蝠之类的动物以洞穴为巢,作为繁殖场所,昼伏洞内,夜出觅食。因粪排于洞穴,这对其他动物来说也是重要的营养提供者;

喜洞穴性动物(troglophile):既包括在地上、洞内都可营正常生活的、形态和生态上与地上种类几乎无差别的种类,也包括失去色素、生理上发生特化的、洞外几乎见不到的种类。所以与下述(4)的种类之间并无严密的界线。这里对吃蝙蝠粪的穴居种类,称为食粪动物(guanobiont);

真洞穴动物(troglobiont):一生在洞穴中渡过、不能在地上生存的种类。几乎无眼,皮肤很薄,不具色素,呼吸器官退化变形,新陈代谢缓慢,肢体、触角、触毛细长等等,是这类动物的共同特征。这些都是与洞穴的特殊环境、特别是缺少阳光以及接近饱和的湿度、恒温状态、有限的营养来源等条件相适应的。更为突出的是水生种类与陆栖种类的界限变得不够明显,在昆虫中,许多变成幼虫期不脱皮、不摄食的种类,通常产卵减少,寿命变长。真洞穴动物,仅在比较有限的动物群中见到,原来都是肉食性或杂食性的种类。在许多情况下由于洞穴成为一种完全隔离的环境,所以容易发生种、亚种的分化,在不同的洞穴中往往产生各自独特的真洞穴种类。可以认为,这些动物都是来源于地上性动物的祖先,居住在地下裂隙的动物则是属于二次洞穴内定居特异进化的结果。

习性穴小鸮(穴居猫头鹰)又称穴鸮,是鸮形目、鸱鸮科的鸟类。身体纤瘦,腿颇长,成年穴鸮体长28厘米,以啮齿类动物遗弃的洞穴为巢,或者自己打洞为巢,喜欢用多种发出恶臭的动物粪便来装饰自己的小窝。活动范围是在开阔的草地和农耕平原上,喜欢捕食个头大的昆虫,比如一些甲虫和麻雀、老鼠等小动物。分布于美洲地区。

洞穴食物链由于洞穴中生物量少,食物来源少,所以洞穴食物链从总体上看比地面的要简单些,但正由于食物缺少,所以洞穴动物必须充分利用这些来之不易的食物,这就造成了洞穴动物的多食性,几乎什么东西都吃,这又使食物链变得较为复杂。

在洞穴环境中,光合作用不能进行,因此食物链基部的生物营养物质必须从地面,即洞外带来。这些物质包括直接从落水洞进入或由地下河带人的各种动、植物残体,和栖息在洞内的蝙蝠、金丝燕的粪便等。它们可以被一些真洞穴动物及喜洞穴动物直接食用,同时还繁殖着大量的真菌、细菌、放线菌等微生物,这些微生物很大一部分作为分解者而存在,将动、植物残体、粪土等分解成可供其他生物食用的营养物质,而它们本身则也是另一些生物的食物。因此微生物及包含它们的粪土、黏土等组成了洞穴食物链的第一级。洞穴食物链的第二级,在干的洞穴通道里是马陆、蜈蚣及无翼昆虫;在水中是扁虫、端足类、甲壳类动物。洞穴食物链的第三级,在干洞穴通道上以嶂螂、蟋蟀、甲虫为代表,它们吃那些较小的动物,如马陆、蜈蚣之类,也吃粪、吃被冲进洞内的动植物残体、吃死蝙蝠;在水体中,洞穴盲鱼、蜊蛄等为这一级的代表。处于食物链金字塔顶部的动物,大概要数蜘蛛和洞螈了。它们可以吃洞穴中任何其他动物,而它们自己则极少有敌人。只有当它们死了以后,遗体才成为别的动物的美味佳肴。

相关概念洞穴生物是在无光及弱光、相对恒温和潮湿的洞穴环境中生长、发育的生物群。根据生物的四界分类法,洞穴生物可划分为原核生物、真菌、低等植物及动物。原核生物包括蓝藻和细菌,蓝藻大多分布在洞口或弱光带,细菌分自养型和异养型。在洞穴深部生活的是化能自养型细菌和异养型细菌,光能自养型细菌生活在有光地带,真菌同异养型的细菌,靠分解动物的尸体和排泄的粪便为食。洞穴植物主要为分布在洞口和弱光带的低等植物,如蕨类、苔藓、地衣及藻类等,在一些旅游洞穴的深部,也生长有灯光植物。20世纪中叶,在地质学、洞穴学和生物学的基础上,发展形成了一门相对独立的学科一洞穴生物学。1

本词条内容贡献者为:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大学