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追蹤神秘的洞穴生物

2017-08-16 07:22趙亞輝黃金清
華夏地理 2017年10期
關(guān)鍵詞:金線洞穴魚類

趙亞輝?黃金清

小眼金線鲃(Sinocyclocheilus microphthalmus)分布于廣西北部的喀斯特地區(qū)。

叉背金線鲃(Sinocyclocheilus furcodorsalis)在長(zhǎng)期的演化過(guò)程中眼睛已經(jīng)退化消失,而且在頭背交界處還長(zhǎng)出了一個(gè)分叉的“角”。

金線鲃最奇特的不是消失的眼睛和半透明的身體,而是頭頂上生出向前突出的犄角。

這是一個(gè)初夏清新的早晨,我們行駛在貴州南部蜿蜒的山路上。離開(kāi)了喧囂的城鎮(zhèn),透過(guò)擋風(fēng)玻璃,可以看到路邊陡峭的石灰?guī)r懸崖。高聳的尖錐狀山峰彼此相連,此起彼伏,綿延無(wú)盡。被綠色植被覆蓋的山叢在白色薄霧的圍繞下,若隱若現(xiàn),宛若仙境。山路雖然彎曲,但鋪設(shè)平整,比我十五年前第一次來(lái)這里好了很多。

我們一行5人坐在一輛商務(wù)車上,車的最后一排座位已經(jīng)被拆掉,堆滿了包括頭盔在內(nèi)的各種探洞裝備。車?yán)飫t彌漫著昨天留下來(lái)的混雜著水汽、泥土、汗水、酒精和魚的特殊氣味。時(shí)間雖然尚早,但我們都很興奮,熱烈地討論著昨天的收獲、趣聞和今天的工作計(jì)劃。

艱辛的探洞之旅

大約兩個(gè)小時(shí)后,車子停在一個(gè)離我們將去的洞穴最近的村莊。說(shuō)是最近,其實(shí)也要爬上兩個(gè)小時(shí)左右的山,翻過(guò)兩座山頭。因此出發(fā)之前,我們需要把所有裝備整理好,換上探洞服。探洞服是特別定制的,在膝蓋和手肘等處都做了加厚處理,這樣在洞穴里攀爬時(shí)就多了一層保護(hù)。頭盔必不可少,而且每個(gè)人都要帶上包括頭燈在內(nèi)的至少三個(gè)燈具,以保證在洞穴中有足夠的光源。有兩個(gè)人還在頭盔上戴上GoPro,用來(lái)記錄洞穴內(nèi)的影像以及我們探洞的過(guò)程。另外,我們還會(huì)帶上一些浮潛設(shè)備,包括潛水服,它可以幫助我們?cè)诘叵潞恿饔斡緯r(shí)維持更長(zhǎng)的時(shí)間,同時(shí)也可以防止被洞穴中鋒利的石灰?guī)r邊緣刮傷。其他裝備還包括:GPS、防水照相機(jī)、水壺、一些食物和其他基本用品。有兩大類裝備是特別沉重但又必不可少的:一類是采集洞穴生物樣本的工具,包括誘籠和各種網(wǎng)具;一類是在洞穴內(nèi)和水下進(jìn)行攝影的配件,包括相機(jī)防水殼和防水閃光燈。好在我們隊(duì)伍中有個(gè)把壯漢,完全可以勝任。

在中國(guó)南方喀斯特地區(qū),對(duì)石灰?guī)r的開(kāi)采是非常普遍的現(xiàn)象,有時(shí)整座石山都會(huì)被挖掘,相應(yīng)的洞穴系統(tǒng)也勢(shì)必會(huì)遭到破壞。

我們沿著崎嶇的山間小徑一路向上攀爬。這其實(shí)根本談不上路,只是偶爾有人或牛羊走過(guò)踩下的痕跡。兩邊都是漫過(guò)人高的灌木叢,伸出的枝刺不停地鉤刮著皮膚、衣服和背包。時(shí)間不知過(guò)了多久,耳邊只聽(tīng)得伙伴的喘息聲,還夾雜著腳下石塊滾落的聲音;肩上的背包也越來(lái)越沉重。這時(shí)走在前面的向?qū)мD(zhuǎn)過(guò)身來(lái),左手一指,一個(gè)深邃的大洞赫然出現(xiàn)在不遠(yuǎn)處,我們需要追蹤的神秘洞穴生物可能就在其中。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)有大大小小巖溶洞穴幾十萬(wàn)個(gè)。它們都是由地下水通過(guò)溶蝕或侵蝕作用在漫長(zhǎng)的時(shí)間里逐漸雕刻形成,因此往往會(huì)有非常復(fù)雜的管道和結(jié)構(gòu),人們走進(jìn)其中非常容易迷路而發(fā)生危險(xiǎn)。洞穴里面漆黑一片,植物無(wú)法進(jìn)行光合作用,動(dòng)物也因缺乏足夠的食物而很難生存,對(duì)于生命體來(lái)講,洞穴是一種極端的生活環(huán)境,要想在此生存,必須有一套特殊的適應(yīng)機(jī)制。不過(guò)洞穴環(huán)境也有它的優(yōu)勢(shì),譬如溫度和濕度基本恒定,天敵也比較少。

從洞口進(jìn)入到洞穴,腳下都是洞頂?shù)湎聛?lái)巨大石塊,我們不得不在一塊塊巨石間攀爬、跳躍,稍不留神就有可能從巨石上滑落。經(jīng)過(guò)了巨大的石灰?guī)r大廳,前面的空間驟然縮小,我們又不得不匍匐前行。爬過(guò)了一段“坑道”,出現(xiàn)在眼前的又是一個(gè)“大廳”,石鐘乳被水潤(rùn)得晶瑩剔透,在燈光的照映下十分奪目。這時(shí)我們已經(jīng)可以聽(tīng)到地下河的喧騰,流水的聲響在洞穴狹小的空間里顯得格外洪亮。游過(guò)冰冷的地下河流也許是調(diào)查當(dāng)中最糟糕的一部分,但卻不是最危險(xiǎn)的。由于地下洞穴系統(tǒng)相互連通,如果在探洞的時(shí)候外面突然下起大雨,洪水會(huì)在洞里狹小的空間迅速上漲,而洞中的人員可能都還沒(méi)有意識(shí)到,這才是極其危險(xiǎn)的。

這是一種新發(fā)現(xiàn)的物種,我們甚至可以通過(guò)透明的皮膚看到其內(nèi)臟。中國(guó)是世界上洞穴魚類物種多樣性最為豐富的國(guó)家,還有很多尚未被發(fā)現(xiàn)的物種。

洞穴魚類是古怪而迷人的生物,許多種類缺乏眼睛和色素,造就了外表奇特的生命形式。

神秘的洞穴生物

洞穴魚類是我們主要的調(diào)查和研究對(duì)象。這是一類生活在洞穴水體和地下河流里的古怪而迷人的生物,許多種類缺乏眼睛和色素,造就了外表奇特的生命形式。中國(guó)是世界上洞穴魚類最多的國(guó)家,發(fā)現(xiàn)并記錄的有約140 種,約占全球洞穴魚數(shù)量的三分之一,且全部都是中國(guó)特有物種。但是由于生活環(huán)境的局限,使得某些種類的種群數(shù)量十分稀少。例如我們?cè)?014年調(diào)查捕獲的后背修仁鰑, 就是這個(gè)世界上發(fā)現(xiàn)的第二條個(gè)體, 也是唯一捕獲的活體標(biāo)本,具有極其重要的科學(xué)研究?jī)r(jià)值。

洞穴里伸手不見(jiàn)五指,長(zhǎng)期生活在這樣黑暗環(huán)境里,眼睛仿佛就變成了多余的器官。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的演化,洞穴魚類的身體特征也逐漸產(chǎn)生了變化,視覺(jué)器官的改造首當(dāng)其沖。在黑暗環(huán)境中,由于沒(méi)有光線,眼睛完全失去了感光和視物的作用,因此變得越來(lái)越小,慢慢演化成一對(duì)眼點(diǎn)。有些種類的眼睛甚至完全消失,視神經(jīng)也基本退化,成為不折不扣的“盲魚”。

由于不需要體色來(lái)抵抗紫外線的輻射,艷麗外表在無(wú)光的洞中更是一種奢侈,許多洞穴魚的體色漸漸褪去,身體大多呈現(xiàn)乳白色或肉紅色,透明或半透明狀,除此之外,連鱗片也變得小而少,甚至消失。燈光照射之下,這些皮下血管、骨刺甚至內(nèi)臟都隱約可見(jiàn)的透明生物,如同一個(gè)個(gè)古怪俏皮的小精靈在靜謐的地下河水中自在游走,令人不禁感嘆造物的神奇。

盡管視覺(jué)功能基本退化,但是洞穴魚可以感受的刺激十分廣泛。除去對(duì)食物和同類的識(shí)別,它們甚至可以通過(guò)嗅覺(jué)來(lái)確定自己所處的位置;一般洞穴魚類的觸須和偶鰭相對(duì)較長(zhǎng);它們身上的側(cè)線系統(tǒng),也要比地表魚類發(fā)達(dá)。這些進(jìn)化方式都可以幫助它們很好地感知黑暗環(huán)境,靈活地避開(kāi)危險(xiǎn),更加從容地在洞穴里生活。所以雖然有些種類的洞穴魚眼睛已經(jīng)完全退化了,但一點(diǎn)也沒(méi)有影響它們的運(yùn)動(dòng),它們?cè)谒幸廊恍袆?dòng)敏捷,可謂“眼盲心不盲”。

金線鲃是魚類中的一屬,屬內(nèi)全部物種都有洞穴生活的習(xí)性,目前只在中國(guó)有發(fā)現(xiàn)。它最奇怪的地方不是消失的眼睛和半透明的身體,而是頭頂上生出的一個(gè)向前突出的犄角,這在一般魚類中非常少見(jiàn),因而人們作出了種種猜測(cè):有人認(rèn)為這是一種感覺(jué)器官;有人認(rèn)為角起到了保護(hù)的作用,如同人在溶洞中使用的頭盔。而在我對(duì)金線鲃的短暫飼養(yǎng)和觀察中發(fā)現(xiàn),它們會(huì)用凸起的角鉤掛在暫養(yǎng)箱的鐵絲上,也就是說(shuō)洞穴魚類還可以依靠這種結(jié)構(gòu)把身體懸掛、固定在地下河中……種種說(shuō)法,均是猜測(cè),這些角狀結(jié)構(gòu)的功能,目前尚無(wú)令人信服的研究。但不同種類間角的相似性很大程度上揭示了物種之間的親緣關(guān)系,為我們了解洞穴魚類的演化和物種分化的過(guò)程,提供了一個(gè)重要的證據(jù)。

視覺(jué)器官的退化和消失不僅僅發(fā)生在盲魚身上,其他一些在洞穴生活的動(dòng)物也有類似現(xiàn)象,比如盲灶馬、盲步甲和盲蝦。斑灶馬的頭上長(zhǎng)著異常的觸須,就像兩根天線收集著洞里的信號(hào)。生活在不同洞段的斑灶馬,隨著洞的深入光線越來(lái)越弱,它們?cè)谛螒B(tài)上發(fā)生的變化與洞穴魚類十分相似——通常體色越來(lái)越淡甚至消失,眼睛越來(lái)越小,有的甚至完全消失,這也是它們適應(yīng)洞穴生活的演化。大多數(shù)洞穴步甲的復(fù)眼完全退化,身體形態(tài)也高度特化。此外,洞穴生物還有一些有趣的習(xí)性。比如有一種幽簾蟲(chóng),它的幼蟲(chóng)聚在一起,吐出粘稠的絲線,從巖壁上垂下來(lái),一根一根,猶如門簾一般,手電光照出,晶瑩美麗。這些簾子,就像蜘蛛編好的網(wǎng)一樣,是用來(lái)捕食獵物的陷阱。但我們對(duì)洞穴生物的了解其實(shí)非常有限,譬如它們?cè)谑澄飬T乏的洞穴里吃什么,如何捕食?又如何適應(yīng)洞穴生活、生長(zhǎng)發(fā)育繁殖等等?這些都需要更多的發(fā)掘探索。

長(zhǎng)期生活在黑暗環(huán)境中,洞穴魚眼睛變得越來(lái)越小,慢慢演化成一對(duì)眼點(diǎn),有些種類的眼睛甚至完全消失。

金線鲃屬 Sinocyclocheilus 魚類為中國(guó)特有,目前包括60余種有效種,全部具有洞穴生活的習(xí)性。有些種類終生生活在洞穴中,眼睛逐漸退化消失,體色亦褪去,我們稱之為典型洞穴魚類。從上至下依次為:狹孔金線鲃(Sinocyclocheilus angustiporus)環(huán)江金線鲃(Sinocyclocheilus huanjiangensis)小眼金線鲃(Sinocyclocheilus microphthalmus)瓦狀角金線鲃(Sincyclocheilus tileihornes)無(wú)眼金線鲃(Sinocyclocheilus anophthalmus)叉背金線鲃(Sinocyclocheilus furcodorsalis)

這些生物生活在深邃且人跡罕至的洞穴中,很少為世人所知。

洞穴內(nèi)因?yàn)榻K年黑暗無(wú)光,對(duì)于生命體而言是一種極端的生活環(huán)境,要想在此生存,必須有一套特殊的適應(yīng)機(jī)制。即便如此,仍然有眾多不同類群的生物棲居于此,或強(qiáng)烈地依賴于這樣幽暗的環(huán)境。不過(guò)洞穴環(huán)境也有它的優(yōu)勢(shì),譬如溫度和濕度基本恒定,天敵也比較少。

雙角金線鲃(Sinocycheilus bicornutus)和叉背金線鲃非常相似,只是眼睛還沒(méi)有完全退化,尚存眼點(diǎn)。

面臨的威脅與保護(hù)

這些生物生活在深邃且人跡罕至的洞穴中,很少為世人所知。在追蹤這些奇特的地下洞穴生物的時(shí)候,我們開(kāi)始考慮如何將它們介紹給一般大眾。因?yàn)槿绻藗兏静恢阑虿涣私饽承┥?,就奢談關(guān)注和保護(hù)了。圖片和影像可能是一種比較直接的方式,可以把這些神秘的洞穴生物迅速地展現(xiàn)給大家,畢竟不是很多人可以走到洞穴中。我的同事Fenolio博士是這方面的專家,他使用一整套復(fù)雜的水下攝影裝置,通過(guò)大量的浮潛和近距離拍攝,獲得了很多精彩的照片,也為我們團(tuán)隊(duì)積累了很多珍貴的影像資料。這個(gè)報(bào)道中許多精彩驚人的照片都是出自Fenolio博士之手。讀者通過(guò)這些影像,可以更好地觀察這些洞穴生物,感受生命演化的偉大,有些細(xì)節(jié)即便我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室通過(guò)體視鏡放大都很難發(fā)現(xiàn)。

洞穴也不是一片凈土,由于近年來(lái)受到越來(lái)越多的人為干擾,我們注意到這些神秘的地下洞穴生物已經(jīng)逐漸陷入危機(jī)當(dāng)中??λ固氐孛彩欠浅4嗳醯纳鷳B(tài)系統(tǒng)。絕大多數(shù)洞穴魚種群數(shù)量和分布范圍都很局限,有的種類只分布在一個(gè)洞穴或一條地下河中,狹小的分布范圍更容易導(dǎo)致其滅絕。地下河系統(tǒng)的人為干擾可能性更高。村莊和工廠排出的污水、農(nóng)田里施放的化肥和農(nóng)藥,一方面會(huì)逐漸匯聚在地表河流中,隨著水流鉆入地下;另一方面通過(guò)滲透的作用,也會(huì)直接滲入到地下河中。當(dāng)?shù)叵滤到y(tǒng)受到污染時(shí),棲息在那里的動(dòng)物便無(wú)避難之處,整個(gè)棲息地都會(huì)受到影響。此外,鉆井抽水、開(kāi)山采礦、修筑公路、盜采鐘乳石等也都會(huì)直接破壞洞穴系統(tǒng)。因此很多中國(guó)的洞穴魚正處在種群加速消退、物種瀕臨滅絕的境況之下,有些種類可能還沒(méi)來(lái)得及被人們發(fā)現(xiàn)就從這個(gè)地球上消失了。

盡管地下洞穴生物很少與人類直接接觸,但是它們與人類的聯(lián)系密不可分。洞穴和地下河系統(tǒng)看似是另一個(gè)世界,仿佛離我們這個(gè)喧鬧的社會(huì)很遠(yuǎn),實(shí)際上地下水和地表水一樣,都處在水循環(huán)系統(tǒng)中,都會(huì)受到我們生產(chǎn)生活的影響。地下水的污染或過(guò)度抽取,威脅著依賴這些水源而活的地底生物的生命。此外,洞穴生物的健康反映了它們所棲居的地下水質(zhì)量。

洞穴生物對(duì)環(huán)境污染物——特別是化肥、農(nóng)藥和其他化學(xué)物質(zhì)特別敏感。這些動(dòng)物是一種俗稱“煤礦中的金絲雀”(金絲雀對(duì)瓦斯十分敏感,只要礦坑內(nèi)稍有一絲絲瓦斯,它便會(huì)焦躁不安,甚至啼叫),而密切監(jiān)測(cè)和觀察族群變化可以為即將發(fā)生的生態(tài)災(zāi)害提供預(yù)警信號(hào)。

作為可再生資源的地下水管理正變得比以往任何時(shí)候都重要。中國(guó)的地下水占到全國(guó)水資源總量的1/3。全國(guó)有近70%的人口飲用地下水,因此地下水是重要的飲用水水源。

在過(guò)去幾十年內(nèi),為滿足不斷增加的用水需求,中國(guó)的地下水開(kāi)采量以每年25億立方米的速度遞增。同時(shí),地下水污染在中國(guó)大中城市不同程度地存在。而地下水一旦污染則難以被清理,如重金屬難以降解,尤其是深層的地下水一旦被污染,治理起來(lái)需要極為漫長(zhǎng)的時(shí)間。除了與地下水管理密切相關(guān),對(duì)于洞穴生物的研究還有助于人類發(fā)現(xiàn)其他科學(xué)秘密,比如對(duì)洞穴生物的研究,正在幫助我們了解自閉癥的起源過(guò)程等等。

“洞中方一日、世上已千年”。時(shí)間在這里都仿佛凝固住一樣,我們從洞里爬出來(lái)的時(shí)候,太陽(yáng)幾乎都要落山了。一天中最后那一絲陽(yáng)光打在山尖的云朵上面,映出了一片紅暈。車?yán)飶浡訚饬业暮顾?,每個(gè)人都是濕漉漉的。然而汗水沒(méi)有白白付出,15年前我第一次來(lái)到這里,是為了找尋一種奇特的金線鲃,今天終于被我們發(fā)現(xiàn)了。回去的路上大家還是那么興奮,交流著今天探洞的收獲。突然,一座被挖得千瘡百孔的石山映入眼簾,裸露的白色石灰?guī)r在夕陽(yáng)的映襯下泛出血色,大家不由得陷入了一段沉寂。這些神奇的地下生靈,它們雖然生活在黑暗的、與世隔絕的洞穴中,但仍受到來(lái)自人類的種種威脅。還會(huì)有多少?zèng)]有眼睛的魚,和眼睛明亮的人類尚未相逢,就已悄然消失。我們能僅僅把它歸結(jié)為一種遺憾,而讓這種遺憾一直發(fā)生下去嗎?

洞穴生物對(duì)環(huán)境污染物——特別是化肥、農(nóng)藥和其他化學(xué)物質(zhì)特別敏感。

偶爾,一些地表河流的水生生物也會(huì)造訪洞穴。這就是一只在洞穴里面發(fā)現(xiàn)的地表蝦類。

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