追踪神秘的洞穴生物

2017-08-16赵亚辉黄金清

华夏地理 2017年10期

赵亚辉?黄金清

小眼金线鲃（Sinocyclocheilus microphthalmus）分布于广西北部的喀斯特地区。

叉背金线鲃（Sinocyclocheilus furcodorsalis）在长期的演化过程中眼睛已经退化消失，而且在头背交界处还长出了一个分叉的“角”。

金线鲃最奇特的不是消失的眼睛和半透明的身体，而是头顶上生出向前突出的犄角。

这是一个初夏清新的早晨，我们行驶在贵州南部蜿蜒的山路上。离开了喧嚣的城镇，透过挡风玻璃，可以看到路边陡峭的石灰岩悬崖。高耸的尖锥状山峰彼此相连，此起彼伏，绵延无尽。被绿色植被覆盖的山丛在白色薄雾的围绕下，若隐若现，宛若仙境。山路虽然弯曲，但铺设平整，比我十五年前第一次来这里好了很多。

我们一行5人坐在一辆商务车上，车的最后一排座位已经被拆掉，堆满了包括头盔在内的各种探洞装备。车里则弥漫着昨天留下来的混杂着水汽、泥土、汗水、酒精和鱼的特殊气味。时间虽然尚早，但我们都很兴奋，热烈地讨论着昨天的收获、趣闻和今天的工作计划。

艰辛的探洞之旅

大约两个小时后，车子停在一个离我们将去的洞穴最近的村庄。说是最近，其实也要爬上两个小时左右的山，翻过两座山头。因此出发之前，我们需要把所有装备整理好，换上探洞服。探洞服是特别定制的，在膝盖和手肘等处都做了加厚处理，这样在洞穴里攀爬时就多了一层保护。头盔必不可少，而且每个人都要带上包括头灯在内的至少三个灯具，以保證在洞穴中有足够的光源。有两个人还在头盔上戴上GoPro，用来记录洞穴内的影像以及我们探洞的过程。另外，我们还会带上一些浮潜设备，包括潜水服，它可以帮助我们在地下河流游泳时维持更长的时间，同时也可以防止被洞穴中锋利的石灰岩边缘刮伤。其他装备还包括：GPS、防水照相机、水壶、一些食物和其他基本用品。有两大类装备是特别沉重但又必不可少的：一类是采集洞穴生物样本的工具，包括诱笼和各种网具;一类是在洞穴内和水下进行摄影的配件，包括相机防水壳和防水闪光灯。好在我们队伍中有个把壮汉，完全可以胜任。

在中国南方喀斯特地区，对石灰岩的开采是非常普遍的现象，有时整座石山都会被挖掘，相应的洞穴系统也势必会遭到破坏。

我们沿着崎岖的山间小径一路向上攀爬。这其实根本谈不上路，只是偶尔有人或牛羊走过踩下的痕迹。两边都是漫过人高的灌木丛，伸出的枝刺不停地钩刮着皮肤、衣服和背包。时间不知过了多久，耳边只听得伙伴的喘息声，还夹杂着脚下石块滚落的声音;肩上的背包也越来越沉重。这时走在前面的向导转过身来，左手一指，一个深邃的大洞赫然出现在不远处，我们需要追踪的神秘洞穴生物可能就在其中。

据不完全统计，中国有大大小小岩溶洞穴几十万个。它们都是由地下水通过溶蚀或侵蚀作用在漫长的时间里逐渐雕刻形成，因此往往会有非常复杂的管道和结构，人们走进其中非常容易迷路而发生危险。洞穴里面漆黑一片，植物无法进行光合作用，动物也因缺乏足够的食物而很难生存，对于生命体来讲，洞穴是一种极端的生活环境，要想在此生存，必须有一套特殊的适应机制。不过洞穴环境也有它的优势，譬如温度和湿度基本恒定，天敌也比较少。

从洞口进入到洞穴，脚下都是洞顶跌落下来巨大石块，我们不得不在一块块巨石间攀爬、跳跃，稍不留神就有可能从巨石上滑落。经过了巨大的石灰岩大厅，前面的空间骤然缩小，我们又不得不匍匐前行。爬过了一段“坑道”，出现在眼前的又是一个“大厅”，石钟乳被水润得晶莹剔透，在灯光的照映下十分夺目。这时我们已经可以听到地下河的喧腾，流水的声响在洞穴狭小的空间里显得格外洪亮。游过冰冷的地下河流也许是调查当中最糟糕的一部分，但却不是最危险的。由于地下洞穴系统相互连通，如果在探洞的时候外面突然下起大雨，洪水会在洞里狭小的空间迅速上涨，而洞中的人员可能都还没有意识到，这才是极其危险的。

这是一种新发现的物种，我们甚至可以通过透明的皮肤看到其内脏。中国是世界上洞穴鱼类物种多样性最为丰富的国家，还有很多尚未被发现的物种。

洞穴鱼类是古怪而迷人的生物，许多种类缺乏眼睛和色素，造就了外表奇特的生命形式。

神秘的洞穴生物

洞穴鱼类是我们主要的调查和研究对象。这是一类生活在洞穴水体和地下河流里的古怪而迷人的生物，许多种类缺乏眼睛和色素，造就了外表奇特的生命形式。中国是世界上洞穴鱼类最多的国家，发现并记录的有约140 种，约占全球洞穴鱼数量的三分之一，且全部都是中国特有物种。但是由于生活环境的局限，使得某些种类的种群数量十分稀少。例如我们在2014年调查捕获的后背修仁鰑，就是这个世界上发现的第二条个体，也是唯一捕获的活体标本，具有极其重要的科学研究价值。

洞穴里伸手不见五指，長期生活在这样黑暗环境里，眼睛仿佛就变成了多余的器官。经过漫长的演化，洞穴鱼类的身体特征也逐渐产生了变化，视觉器官的改造首当其冲。在黑暗环境中，由于没有光线，眼睛完全失去了感光和视物的作用，因此变得越来越小，慢慢演化成一对眼点。有些种类的眼睛甚至完全消失，视神经也基本退化，成为不折不扣的“盲鱼”。

由于不需要体色来抵抗紫外线的辐射，艳丽外表在无光的洞中更是一种奢侈，许多洞穴鱼的体色渐渐褪去，身体大多呈现乳白色或肉红色，透明或半透明状，除此之外，连鳞片也变得小而少，甚至消失。灯光照射之下，这些皮下血管、骨刺甚至内脏都隐约可见的透明生物，如同一个个古怪俏皮的小精灵在静谧的地下河水中自在游走，令人不禁感叹造物的神奇。

尽管视觉功能基本退化，但是洞穴鱼可以感受的刺激十分广泛。除去对食物和同类的识别，它们甚至可以通过嗅觉来确定自己所处的位置;一般洞穴鱼类的触须和偶鳍相对较长;它们身上的侧线系统，也要比地表鱼类发达。这些进化方式都可以帮助它们很好地感知黑暗环境，灵活地避开危险，更加从容地在洞穴里生活。所以虽然有些种类的洞穴鱼眼睛已经完全退化了，但一点也没有影响它们的运动，它们在水中依然行动敏捷，可谓“眼盲心不盲”。

金线鲃是鱼类中的一属，属内全部物种都有洞穴生活的习性，目前只在中国有发现。它最奇怪的地方不是消失的眼睛和半透明的身体，而是头顶上生出的一个向前突出的犄角，这在一般鱼类中非常少见，因而人们作出了种种猜测：有人认为这是一种感觉器官;有人认为角起到了保护的作用，如同人在溶洞中使用的头盔。而在我对金线鲃的短暂饲养和观察中发现，它们会用凸起的角钩挂在暂养箱的铁丝上，也就是说洞穴鱼类还可以依靠这种结构把身体悬挂、固定在地下河中……种种说法，均是猜测，这些角状结构的功能，目前尚无令人信服的研究。但不同种类间角的相似性很大程度上揭示了物种之间的亲缘关系，为我们了解洞穴鱼类的演化和物种分化的过程，提供了一个重要的证据。

视觉器官的退化和消失不仅仅发生在盲鱼身上，其他一些在洞穴生活的动物也有类似现象，比如盲灶马、盲步甲和盲虾。斑灶马的头上长着异常的触须，就像两根天线收集着洞里的信号。生活在不同洞段的斑灶马，随着洞的深入光线越来越弱，它们在形态上发生的变化与洞穴鱼类十分相似——通常体色越来越淡甚至消失，眼睛越来越小，有的甚至完全消失，这也是它们适应洞穴生活的演化。大多数洞穴步甲的复眼完全退化，身体形态也高度特化。此外，洞穴生物还有一些有趣的习性。比如有一种幽帘虫，它的幼虫聚在一起，吐出粘稠的丝线，从岩壁上垂下来，一根一根，犹如门帘一般，手电光照出，晶莹美丽。这些帘子，就像蜘蛛编好的网一样，是用来捕食猎物的陷阱。但我们对洞穴生物的了解其实非常有限，譬如它们在食物匮乏的洞穴里吃什么，如何捕食？又如何适应洞穴生活、生长发育繁殖等等？这些都需要更多的发掘探索。

长期生活在黑暗环境中，洞穴鱼眼睛变得越来越小，慢慢演化成一对眼点，有些种类的眼睛甚至完全消失。

金线鲃属 Sinocyclocheilus 鱼类为中国特有，目前包括60余种有效种，全部具有洞穴生活的习性。有些种类终生生活在洞穴中，眼睛逐渐退化消失，体色亦褪去，我们称之为典型洞穴鱼类。从上至下依次为：狭孔金线鲃（Sinocyclocheilus angustiporus）环江金线鲃（Sinocyclocheilus huanjiangensis）小眼金线鲃（Sinocyclocheilus microphthalmus）瓦状角金线鲃（Sincyclocheilus tileihornes）无眼金线鲃（Sinocyclocheilus anophthalmus）叉背金线鲃（Sinocyclocheilus furcodorsalis）

这些生物生活在深邃且人迹罕至的洞穴中，很少为世人所知。

洞穴内因为终年黑暗无光，对于生命体而言是一种极端的生活环境，要想在此生存，必须有一套特殊的适应机制。即便如此，仍然有众多不同类群的生物栖居于此，或强烈地依赖于这样幽暗的环境。不过洞穴环境也有它的优势，譬如温度和湿度基本恒定，天敌也比较少。

双角金线鲃（Sinocycheilus bicornutus）和叉背金线鲃非常相似，只是眼睛还没有完全退化，尚存眼点。

面临的威胁与保护

这些生物生活在深邃且人迹罕至的洞穴中，很少为世人所知。在追踪这些奇特的地下洞穴生物的时候，我们开始考虑如何将它们介绍给一般大众。因为如果人们根本不知道或不了解某些生物，就奢谈关注和保护了。图片和影像可能是一种比较直接的方式，可以把这些神秘的洞穴生物迅速地展现给大家，毕竟不是很多人可以走到洞穴中。我的同事Fenolio博士是这方面的专家，他使用一整套复杂的水下摄影装置，通过大量的浮潜和近距离拍摄，获得了很多精彩的照片，也为我们团队积累了很多珍贵的影像资料。这个报道中许多精彩惊人的照片都是出自Fenolio博士之手。读者通过这些影像，可以更好地观察这些洞穴生物，感受生命演化的伟大，有些细节即便我们在实验室通过体视镜放大都很难发现。

洞穴也不是一片凈土，由于近年来受到越来越多的人为干扰，我们注意到这些神秘的地下洞穴生物已经逐渐陷入危机当中。喀斯特地貌是非常脆弱的生态系统。绝大多数洞穴鱼种群数量和分布范围都很局限，有的种类只分布在一个洞穴或一条地下河中，狭小的分布范围更容易导致其灭绝。地下河系统的人为干扰可能性更高。村庄和工厂排出的污水、农田里施放的化肥和农药，一方面会逐渐汇聚在地表河流中，随着水流钻入地下;另一方面通过渗透的作用，也会直接渗入到地下河中。当地下水系统受到污染时，栖息在那里的动物便无避难之处，整个栖息地都会受到影响。此外，钻井抽水、开山采矿、修筑公路、盗采钟乳石等也都会直接破坏洞穴系统。因此很多中国的洞穴鱼正处在种群加速消退、物种濒临灭绝的境况之下，有些种类可能还没来得及被人们发现就从这个地球上消失了。

尽管地下洞穴生物很少与人类直接接触，但是它们与人类的联系密不可分。洞穴和地下河系统看似是另一个世界，仿佛离我们这个喧闹的社会很远，实际上地下水和地表水一样，都处在水循环系统中，都会受到我们生产生活的影响。地下水的污染或过度抽取，威胁着依赖这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们所栖居的地下水质量。

洞穴生物对环境污染物——特别是化肥、农药和其他化学物质特别敏感。这些动物是一种俗称“煤矿中的金丝雀”（金丝雀对瓦斯十分敏感，只要矿坑内稍有一丝丝瓦斯，它便会焦躁不安，甚至啼叫），而密切监测和观察族群变化可以为即将发生的生态灾害提供预警信号。

作为可再生资源的地下水管理正变得比以往任何时候都重要。中国的地下水占到全国水资源总量的1/3。全国有近70%的人口饮用地下水，因此地下水是重要的饮用水水源。

在过去几十年内，为满足不断增加的用水需求，中国的地下水开采量以每年25亿立方米的速度递增。同时，地下水污染在中国大中城市不同程度地存在。而地下水一旦污染则难以被清理，如重金属难以降解，尤其是深层的地下水一旦被污染，治理起来需要极为漫长的时间。除了与地下水管理密切相关，对于洞穴生物的研究还有助于人类发现其他科学秘密，比如对洞穴生物的研究，正在帮助我们了解自闭症的起源过程等等。

“洞中方一日、世上已千年”。时间在这里都仿佛凝固住一样，我们从洞里爬出来的时候，太阳几乎都要落山了。一天中最后那一丝阳光打在山尖的云朵上面，映出了一片红晕。车里弥漫着更加浓烈的汗水味，每个人都是湿漉漉的。然而汗水没有白白付出，15年前我第一次来到这里，是为了找寻一种奇特的金线鲃，今天终于被我们发现了。回去的路上大家还是那么兴奋，交流着今天探洞的收获。突然，一座被挖得千疮百孔的石山映入眼帘，裸露的白色石灰岩在夕阳的映衬下泛出血色，大家不由得陷入了一段沉寂。这些神奇的地下生灵，它们虽然生活在黑暗的、与世隔绝的洞穴中，但仍受到来自人类的种种威胁。还会有多少没有眼睛的鱼，和眼睛明亮的人类尚未相逢，就已悄然消失。我们能仅仅把它归结为一种遗憾，而让这种遗憾一直发生下去吗？