那些生活在我们视线之外的洞穴生物,它们的消失也不为人所察觉|赵亚辉( 二 )


在中国分布的一些洞穴鱼类当中 , 我们可以观察到它们头部的侧线管孔是非常复杂的 。 洞穴鱼类侧线系统的这些特点可以和仿生学相结合 , 应用在一些航行器上感受器的设计上面 。
那些生活在我们视线之外的洞穴生物,它们的消失也不为人所察觉|赵亚辉
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我们可以看到辐射状排列的嗅板(摄影:D.B.Fenolio)
鱼类鼻子的构造和我们有差别 , 它的主要功能就是嗅觉 。
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嗅板上遍布形态各异的嗅觉细胞以及相应的支撑细胞(引自:黄金清等 , 2015)
很多洞穴鱼类都有着非常发达的嗅觉器官 , 我们把洞穴鱼类的鼻子解剖下来 , 放到电子显微镜下 , 可以看到在嗅板上遍布着形态各异的嗅觉细胞以及相应的支撑细胞 , 这些对它们在洞穴中的生活是非常有意义的 。
在中国的洞穴鱼类中 , 我们还观察到一个有意思的现象 , 就是有些种类在它们的头部和背部交界的地方形成了一个向前凸的角状的结构 , 有点像我们所说的龙 。
通过显微CT进一步观察 , 我们发现这个角状结构实际上是由头部几个不同的骨骼组成在一起 。 在不同的种类中 , 我们发现这个角的形态也是多样的 。
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这个角状结构有可能在洞穴鱼类游泳过程中减少水体的阻力 , 从而进一步减少它们在游泳过程中消耗的能量;也有可能和脂代谢有关 , 可以说是一种洞穴适应 , 需要我们下一步做更多深入的研究 。
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部分中国洞穴鱼类在头背交界处形成前突的角状结构(摄影:赵亚辉;引自Soaresetal.,2019)
遗憾的是 , 这些奇奇怪怪的鱼类 , 在我国北方基本上没有分布 , 它们主要分布在我国西南喀斯特地区 , 包括云南、贵州、广西的喀斯特地区 。
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位于阳朔的喀斯特峰林地貌(摄影:赵亚辉)
我国有着世界上最大的连片的热带和亚热带喀斯特地貌 , 在这一片区域的地下孕育了非常丰富的洞穴 。
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深邃的洞穴(摄影:赵亚辉)
这些洞穴环境也给洞穴鱼类的演化和适应辐射提供了得天独厚的条件 。 到目前为止 , 我们统计中国一共至少有150种洞穴鱼类 , 占中国整个淡水鱼类的11%左右 。 大概每10种中国的淡水鱼类中 , 就有一种具有洞穴生活的习性 。
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那些威胁洞穴生物的人类活动
很多洞穴鱼类的分布范围是非常狭窄的 , 有些种类只分布在特定的洞穴或者特定的地下河中 , 这意味着如果这个洞穴被破坏了 , 这个物种可能就会遭受灭顶之灾 。
我们在洞穴中发现一个有意思的现象 , 几个不同的物种经常生活在一起 , 我们叫同域分布 , 这也意味着这个洞穴如果被破坏之后 , 不仅是一个物种倒霉 , 可能受影响的是几个不同种类的洞穴鱼类 。
但从另一个方向来讲 , 如果我们把其中一种鱼类保护好 , 受益的也将是更多的物种 。
除了分布区狭窄之外 , 很多洞穴鱼类的种群数量也非常低 。 极低的种群数量 , 加上分布区又那么狭窄 , 使得绝大多数的洞穴鱼类都非常容易受到人类活动的扰动而濒危 。
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绚丽灯光下的洞穴 , 洞穴生物多样性受到严重影响 。 (摄影:赵亚辉)