![]() 圖:廣西桂林溶洞的生態(tài)環(huán)境極其脆弱,一經(jīng)破壞,幾無恢復的可能木頭/攝
圖:叉背金線鲃
圖:無眼原花鰍 圖:中國“怪魚”鴨嘴金線鲃 奇妙的“異形生物” 看過外國電影大片《異形》的觀眾,如果你有機會走進分布在我國廣大西南地區(qū)的溶洞,你會驚嘆,一個與我們毫不相干的世界,原來也有某些“外來之物”存在。 在廣西田林縣一個地下巖洞里,研究人員發(fā)現(xiàn)了這樣的動物,身體上只殘留少數(shù)鱗片,吻部長而扁平……大自然鬼斧神工,居然給一條鯉魚安上了鴨形嘴。“從具有這些突起的種類均具有典型的穴居性這一點來看,它們應與感覺功能有關,可能是在視覺功能喪失的情況下感覺功能代償?shù)挠忠环N形式。”學者王大忠指出。 這僅僅是一種魚類的變化,還有透明的,駝背的,眼睛已經(jīng)消失了或者變成脂肪顆粒的。中國科學院昆明動物研究所教授陳銀瑞感慨,地球上沒有任何魚類像洞穴魚類那樣奇妙。 他們是如何演化而來的?“在五十萬年前的某一時期,隨著喜馬拉雅山脈的崛起,先前還在大海的自由游弋的魚類,就被遺留在陸地上。”廣西水產(chǎn)研究所魚類專家周解教授推測。 其實科學家至今并不能肯定洞穴魚類到底起源于哪個時期,有著太多的謎團在等著他們?nèi)ソ议_。 可以肯定的是,它們必須適應新的黑暗無光的環(huán)境,洞穴里的魚類產(chǎn)生新的形態(tài)特征(如某些洞穴魚類逐漸失去眼睛,觸須逐漸加長等),另一方面,由于它們長期生活在穩(wěn)定的、有較強緩沖能力的環(huán)境中,很多洞穴魚類明顯地顯示出古老的系統(tǒng)演化過程,保留著大量的祖征。 透明的身體,奇形怪狀的外表,對于科學家來說只能用驚喜來形容。2009年,陳銀瑞教授在云南的阿廬古洞就發(fā)現(xiàn)了其中一種透明金線鲃。“當時我們看到它們的時候全身半透明,肉紅色,鰓部鮮紅,一呼一吸,真的漂亮!”見到透明金線鲃的情景,陳銀瑞至今仍然感嘆不已,“當時包括臺灣人來看的時候就認為簡直是天外來物,太神奇了。”“可以清楚地看得清椎骨、心臟、魚卵等內(nèi)臟器官或內(nèi)容物,它們一般都長有兩對或三對格外發(fā)達的觸須,這是它們覓食的工具,也是他們與外界聯(lián)系的重要器官。” 研究人員李維賢發(fā)現(xiàn),“為了生存,原本用來探測道路、尋找食物的眼睛被逐漸發(fā)達的側(cè)線系統(tǒng)取而代之,并且側(cè)線的發(fā)達程度遠遠超過了地表的同屬種,并在體側(cè)和頭部皮膚下形成眾多短的側(cè)線管。” 沒有保護的開發(fā) 剛進洞穴的人可能習慣用手電筒或其他照明物去尋找洞穴魚類,您可能要失望了,十有八九它們不會對您這樣的造訪顯示出半點興趣。 即便是科考人員發(fā)出聲響,它們也無動于衷,許多洞穴深潭四壁陡峻,高大洞室頂端懸下的鐘乳石常年滴水叮咚,天音地律,不絕于耳。 周解曾通過鏡檢進行食性觀察,發(fā)現(xiàn)這些異形魚類大多以藻類為主食,研究人員用小蝦、蛆蝴作誘餌均能釣獲它們。洞穴水體中,藻類、原生動物、洞穴魚類構(gòu)成一條簡單的食物鏈。“現(xiàn)在很多人因為獵奇心理,跑到洞內(nèi)去采標本,但是這些標本一般都是用于商業(yè)活動,比如賣給國外的研究機構(gòu)。”對此,周解感到痛心疾首,“這些魚類非常珍稀,不保護就會完蛋。如果不是科學探險,人類盡量不要打擾它們。”2008年4月,在廣西成立了我國首個以洞穴珍稀魚類為主要保護對象的自然保護區(qū)———廣西凌云洞穴珍稀魚類保護區(qū)。 實際上我國側(cè)重保護的是洞穴的景觀,一個硬幣有兩面,對洞穴環(huán)境的開發(fā)也破壞了洞穴魚類賴以生存的洞穴環(huán)境,造成洞穴魚類的消匿,這種破壞無疑是無法彌補的。“洞穴生態(tài)環(huán)境極其脆弱,一經(jīng)破壞,幾無恢復的可能。”中國科學院動物研究所陳海峰、李樞強呼吁,對洞穴動物的保護與研究迫在眉睫。 到目前為止,中國已經(jīng)開發(fā)可供旅游的洞穴有四百多個。然而,“目前國家和地方都沒有相關的法律法規(guī)來保護洞穴生態(tài)。對洞穴內(nèi)的生物和自然資源保護還僅僅停留在民間層面。”奧特多探險隊成立者王大勇說。洞穴探險愛好者都知道,在洞中,除了垃圾和照片外,不應帶走任何洞內(nèi)的東西,不破壞任何洞內(nèi)生物,不污染洞穴水。 這些都是自覺行為,但僅僅依靠人們的自覺是遠遠不夠的。 與此同時,人口的不斷增長和工業(yè)化的發(fā)展,人類活動的空間范圍擴大,生活廢水和工業(yè)三廢大量進入江河湖泊,而溶洞水不可避免會受到影響。“溶洞一般都是分布在比較偏僻的地方,可能現(xiàn)在影響不大,不過也沒有人專門做這個方面的研究。”陳教授說。但是在一些礦業(yè)發(fā)展的地方就危險了。 貴州師范大學地理與生物科學學院的彭仕梅、黎道洪、武秋紅、巴家文等學者,2007年7月對廣西溶洞的研究發(fā)現(xiàn),地下水系是一個異常脆弱的“地下生態(tài)系統(tǒng)”,化學成分的富集、水量變化的規(guī)律,對洞穴魚類的代謝起著重要的制約作用。“對溶洞魚類研究很有價值,但是目前這類研究太少了,費用少只是一個方面。”陳銀瑞教授說,“我希望能夠重新點燃大家對洞穴的興趣。” 直到現(xiàn)在,我國對于洞穴地質(zhì)方面的研究遠勝于洞穴生物的研究。
沒有系統(tǒng)化的編錄 “現(xiàn)在溶洞里面發(fā)現(xiàn)的魚,一般都是新品種。”周解教授說。 中國分布有200平方公里石灰?guī)r地域,特別是西南諸省,溶洞較多,潛藏著豐富多彩的洞穴魚類。據(jù)初步統(tǒng)計,我國長度超過500米的巖溶洞穴目前不少于400個,各種小型洞穴達近萬個。“現(xiàn)在我國對魚類的研究做得比較少,有魚也不一定會被發(fā)現(xiàn),就算發(fā)現(xiàn)了也不一定會到專家手里。”陳銀瑞教授說。“很多人認為這類研究花錢多但價值不大,雖然對溶洞生物的研究是一個很基礎的東西,但是首先得有人要你去做。”我國典型洞穴魚類集中在兩個科的兩個屬———鯉科的金線鲃屬和鰍科的高原鰍屬,占我國典型洞穴魚類總數(shù)的81.82%。 金線鲃這個我國所獨有的“盲魚”,截至2005年底,中國學者就已經(jīng)描述了55種金線鲃,它們主要分布在云貴高原東部邊緣狹窄的分布區(qū)域內(nèi),分化十分強烈,且形態(tài)變異的幅度很大。 雖然我國典型洞穴魚類僅限于兩科,但我國洞穴魚類的物種最為豐富。由于典型洞穴魚類是在洞穴內(nèi)完成它們的全部生活史的,從而導致顯著的地理隔離并產(chǎn)生眾多的特有種,特別是土著種。“這個屬是我國所特有的,但卻是比較混亂的一個屬,至今也沒有比較權(quán)威的分類。因為很多專家都對此有新發(fā)現(xiàn),多了就雜,雜了就混亂了。”陳銀瑞教授說。“國內(nèi)還沒有系統(tǒng)化的編錄。”中科院院士袁道先明顯意識到這是一種缺憾。許多發(fā)達國家早已完成了對本國地下生物群的編錄、分類,并進行了其演化,及與地表生態(tài)系統(tǒng)相互關系的研究。 雖然缺乏系統(tǒng)的研究,這些寶貴的特殊魚類,卻面臨著地下河被污染的險境。 袁道先擔心,“溶洞中生存著的一些新生物種,至今還沒有進入科學家的視野。有可能在我們還沒有來得及對我國的地下生態(tài)系統(tǒng)進行研究時,它們就已因地下水的污染而輕易地被消滅。” 研究人員在實際調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有些洞穴魚通常在日落后到洞口處或洞口附近河道覓食,并且具有一定的規(guī)律性。通常在傍晚,一般為日落前1個小時內(nèi),一些個體開始在暗河口內(nèi)幾米范圍內(nèi)徘徊、等待。 環(huán)境密碼攜帶者 國外如此關注洞穴里的魚類,是因為濃縮的生態(tài)系統(tǒng)保留著自己最后的一個秘密:洞穴魚類或許是研究遺傳、系統(tǒng)進化與動物地理方面的好材料,仿生學研究的趣味課題。 科學研究人員在廣西的落邊洞考察,當他們把放有蛆叫的釣投放水中后,不到幾分鐘就有魚吃釣,十分鐘內(nèi)居然釣到兩尾波羅魚。這些魚是靠什么信息吃釣?洞穴魚類是否靠其特別發(fā)育的側(cè)線對聲音靈敏分辨?這是仿生學研究的有趣課題。 學者石大康等人對本文開頭一種稱為鴨嘴金線鲃皮膚系統(tǒng)進行了電鏡觀察,發(fā)現(xiàn)其眼上皮有陷器,觸須有豐富的神經(jīng)和血竇,側(cè)線具有低電子密度物質(zhì)。該屬魚類除有發(fā)達的側(cè)線管外,在其上下還衍生出眾多短的感覺管,在頭部尤為明顯。這就是一種生物探測器。 不僅如此,據(jù)《紐約時報》報道,外國科學家在魚耳石中,挖掘一個全新的、以前人們從未想到的功能,實際上,這些耳石可以被看成是古溫度計,魚的耳石保留著兩億年來季節(jié)性氣候變化的詳盡記錄。 科學家發(fā)現(xiàn),像樹木年輪一樣,魚耳石里細小的分層記錄了一條魚一生中每周甚至每天的水溫變化,無論它是剛死去還是喪命于100萬年以前。 魚耳石原則上可以完整地記錄它接觸到的周圍水環(huán)境的物理和化學成分,沉淀在耳石中的元素則可以作為天然的地球化學標志。 清華大學材料系教授高永華撰文指出,如今地球上現(xiàn)存的魚類大部分都是硬骨魚,魚耳石也就成了最好的環(huán)境礦物研究對象。研究耳石的元素分布特征,可幫助追溯魚類存活期間所經(jīng)歷的水環(huán)境狀況,進而揭示環(huán)境變化過程。魚耳石是存在于硬骨魚內(nèi)耳中的功能性沉積體,對魚體有聽覺與平衡作用,主要由碳酸鈣、有機質(zhì)和少量微量元素構(gòu)成,它是一種在魚體內(nèi)經(jīng)過生物礦化作用形成的典型的天然生物礦物。 1971年美國耶魯大學地質(zhì)和地球物理學系的潘內(nèi)拉(Pannella)首先提出了銀無須鱈耳石上存在日輪,之后一些學者陸續(xù)證實其他魚類也具有耳石日輪。 美國、加拿大、英國、日本等國諸多學者已采用多種方法,研究報道了百余種海淡水魚類的耳石日輪,表明耳石日輪是魚類普遍存在的現(xiàn)象。我國在這方面的研究工作處于初始階段,已有不少學者通過魚耳石的研究探討生物的環(huán)境變化。 除此之外,通過巖溶管道魚類的遷移,或通過滲透物性能及其通過土層衰減機理的分析,有可能使人們能預測污染范圍、污染程度、危害情況與發(fā)展趨勢。 并不樂觀的未來 遺憾的是,這些洞穴生物的未來并不樂觀。 主要是外因在增加魚類滅絕的速度:棲息地被侵占,搞開發(fā)使得整個洞穴環(huán)境都發(fā)生變化,農(nóng)藥、洗滌劑造成水質(zhì)污染。如同一個簡化了的實驗室,一點變化都會引發(fā)魚類強烈的反應,甚至是生命的流失。“去抓魚的也很多,也不一定就是做標本,反正大家都覺得稀奇嘛,說不定還有人抓來吃。”陳教授說。“本來溶洞里面的生存環(huán)境就很惡劣,經(jīng)過千百萬年存活到今天已經(jīng)很不容易了,我們這一代人有義務不讓他們滅絕。”周解教授說。 據(jù)美國自然保護團體“自然保護者”的調(diào)查,在美國已經(jīng)得到確認的1000種“真洞穴動物”中的95%都處于瀕臨滅絕狀態(tài)。 這是由于來自城市和農(nóng)村的污水和農(nóng)藥等有害物質(zhì)侵入這些洞穴內(nèi),使洞穴內(nèi)生物難以生存所致。另外,由于地下水層在逐漸減少,隨著地下河的枯竭,一些珍貴的水生動物也遭到滅頂之災。而建筑工程等也破壞了許多洞穴,使得許多洞穴生物消失。 氣候的變化也是影響洞穴生態(tài)系統(tǒng)的重要因素之一?,F(xiàn)在多數(shù)的“真洞穴動物”已經(jīng)完全適應了陰涼而恒定的洞內(nèi)氣候。如果地表溫度按照現(xiàn)在的進度繼續(xù)發(fā)展下去的話,洞穴內(nèi)的年平均氣溫也會隨之上升,許多洞穴生物將無法承受這種變化。“洞穴里面是沒有季節(jié)變化的,繁殖也沒有季節(jié)性。黑暗洞穴里,大多在恒溫20-22度,90%的濕度,那些魚都是白色透明。”黎道洪向記者描述。“它們就是不耐高溫。”周解說。原本生活在地表的魚類進洞后,經(jīng)過長期的地理隔離并形成特化,如今,由于體表色素的減退,許多魚類無法抵御亞熱帶強烈的紫外線,不能再回到光照過強的環(huán)境之中了。 由于洞穴無光、潮濕和比較恒定的氣溫,使洞穴動物有幾個共同的特點:無眼盲目、透明、不能調(diào)節(jié)體溫、由于缺少食物代謝緩慢,但嗅覺、觸覺器官則特別發(fā)達。 對于脆弱的洞穴生態(tài),國外制定了相關的法律條款。但是在我國,法律方面的保護是一片空白。“我國洞穴可以隨便出入,沒有阻礙。”黎道洪教授說,“很多國家在中學教育階段就開始向?qū)W生宣傳洞穴保護觀念,甚至有的洞穴保護是私人出資保護的,他們認為很珍貴,值得去保護。” 自然選擇的結(jié)果讓現(xiàn)在這些洞穴生物在經(jīng)過千百萬年之后最終生存下來,它們是生物進化中的活化石,然而在中國,這些洞穴魚類受到了極大的忽視。 難道科學家今后只能和博物館里的標本打交道了? (全部魚類圖片由廣西水產(chǎn)研究所提供) |
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