我国洞穴鱼类的研究

简介了洞穴生物学研究的历史和现状,指出我国对洞穴生物的研究还处于起步阶段,但对洞穴鱼类研究方面做了一些比较深入的研究工作,特别对洞穴金线鳃属鱼类的研究取得了一定的研究成果。重点对金线鱼巴属鱼类的构造特点、生物学特性、特殊的物种分化过程和地理分布格局进行了介绍。     

洞穴鱼类:概念、多样性及研究进展

洞穴鱼类是淡水鱼类中一个特殊的生态类群,其生活史的自然完成离不开洞穴或地下水环境。洞穴鱼类可分为典型和非典型两种类型,前者具有易辨识的特殊适应性形态结构(如眼消失、身体透明等),后者此类特征不明显。目前世界典型洞穴鱼类共记录有107种,其中鲤形目和鲇形目的种类最多,分别占49.5%和24.3%;在科级水平上以鲤科和爬鳅科最为丰富。东南亚和中南美是洞穴鱼类多样性最高的地区,有着世界上75.0%的典型洞穴鱼类。中国的洞穴鱼类具有物种多样性高、但集中出现在个别类群(如金线鲃属(Sinocyclocheilus)和高原鳅属(Triplophysa))、物种分化强烈、分布范围狭窄、种群数量小等特点。洞穴鱼类学是一门交叉科学,研究涉及系统学、生态学、生理学、保护生物学等众多学科领域,但目前研究仍多围绕演化问题展开。中国洞穴鱼类研究还处于系统分类和区系研究水平,其他有关学科的研究有待开展。     

洞穴鱼类眼部退化机制的研究进展

黑暗环境中的洞穴鱼类眼部结构发生了退化,但不同洞穴鱼物种眼部退化程度存在差异,从眼部结构的部分缺失到完全消失的情况均存在。目前研究表明,不论是达尔文的自然选择学说,还是木村资生的中性进化理论均不能很好地解释洞穴鱼类眼部退化的产生机制。洞穴鱼类眼部退化是一个复杂的过程,若要揭示其机制需汇集多个学科的研究优势。该文介绍了国内外洞穴鱼类眼部退化研究领域的形态解剖学、发育生物学、动物行为学及分子遗传学研究进展,并对洞穴鱼眼部退化的研究现状与发展提出了一些思考和建议。     

洞穴鱼类——神秘地下世界的定居者

洞穴对于生物来说是一种极端环境,却孕育了一些鲜为人知的特殊生物,洞穴鱼类就是其中的典型代表。依据是否具有洞穴适应特征,洞穴鱼类可分为典型和非典型两大类型。中国是世界上洞穴鱼类物种多样性最丰富的国家,拥有130种有效种,其中有69种为典型洞穴鱼类。受岩溶发育和气候等影响,中国绝大多数洞穴鱼类分布在广西、云南、贵州3个省、自治区。中国的洞穴鱼类面临着严峻的生存威胁,人类经济发展造成的洞穴和地下水环境退化是最主要的威胁因素。     

丰富多样的洞穴动物

洞穴是指人及其它生物可以进入的天然地下空间。洞穴动物可划分为经常入洞生物(Trogloxenes)、喜洞生物(Tmglobiles)和真洞穴生物(Troglobiles)等类型,以及部分偶遇动物。洞穴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、鞘翅目和直翅目种类;脊椎动物中的洞穴种类则     

广西雅长自然保护区洞穴动物调查

洞穴生物多样性是生物多样性的重要组成部分。广西是我国喀斯特地貌主要分布区之一,洞穴生物多样性丰富,但目前研究甚少。2007年5–6月,对广西雅长自然保护区8个洞穴中的动物进行了采集分类,共获标本180余号,隶属4门10纲20目31科36种（或类群）。其中,洞穴灶马、马陆、蜘蛛等为洞穴常见类群,弹尾目、蜈蚣目、双翅目的蚊类、蝇类等是洞穴分布较广泛的类群,蜚蠊目、脉翅目等在洞穴中很少见到,是数量极少的稀有类群。潮湿洞穴比干燥洞穴物种多样性丰富,较深的洞穴比较浅的洞穴物种多样性丰富,在同一洞穴中,潮湿的洞段比干燥洞段分布的洞穴动物数量多。就洞穴动物的居栖习性而言,洞穴温度适中、湿度大、洞穴环境稳定,不受外来洪水或外来生物的侵扰,比较适宜洞穴动物生存。另在调查的过程中,发现部分洞穴生态环境遭到严重破坏,洞穴生物的生存受到威胁,为防止我国洞穴生物多样性的丧失,必须加强当地居民的洞穴生物多样性保护意识,保护洞穴环境,并制定相关法律法规保护洞穴生物。     

洞穴体系对外界气候与生态环境的响应

从大气降水、土壤水和洞穴滴水的继承关系的角度,在对洞穴化学沉积物形成的必备因素-洞穴滴水的地球化学形成过程作逐步分析的基础上,综合讨论了洞穴体系对外界气候与生态环境的响应关系。提出对洞穴综合体系开展详尽的长期观测与研究,更加深入地揭示现在正在进行的洞穴碳酸盐沉积过程,即观测现在环境下洞穴化学沉积物的沉积过程及其对环境的响应,是洞穴化学沉积物应用于全球变化研究领域需要更加引起重视的方向。     

贵州部分洞穴裸灶螽的鉴定及其遗传多样性分析

贵州是中国具有丰富喀斯特洞穴生态系统的省份之一,裸灶螽作为洞穴中的优势物种又为生态环境指示种,其遗传多样性能够反应洞穴生物多样性.为评估洞穴开发对洞穴生物多样性的影响,本研究通过形态鉴定和分子辅助鉴定的方式对来自贵州省毕节、黔西南、铜仁和黔南4个地区8个洞穴97号裸灶螽标本进行鉴定,并对其遗传多样性进行分析.结果共鉴定...     

若尔盖青海沙蜥——洞穴密度与深度的生态内涵

2002年9月,采用样方法和挖掘法分别对分布在若尔盖草原荒漠(东经102°29′04.1″,北纬33°43′25.0″,海拔3 464 m)上的青海沙蜥(Phrynocephalus vlangalii)的洞穴密度及深度进行了研究.结果表明①青海沙蜥的洞穴密度随植被盖度的升高而下降(r=-0.81,P<0.01),这说明青海沙蜥的生境选择是偏向于植被盖度较低的荒漠,因此可以把该物种作为草地荒漠化的一种指示生物.②青海沙蜥居住洞穴深度大于74 cm,在冻土层之下.青海沙蜥选择深度达到最大冻土之下的洞穴居住是它抵御低温的一种行为机制,而深度小于74 cm的洞穴则可能是用于逃避敌害的临时隐蔽所.     

云南金线ba一新种及其性状的适应性：（鲤形目：鲁科）

透明金线ｂａ,新种Ｓｉｎｏｃｙｃｌｏｃｈｅｉｌｕｓ ｈｙａｌｉｎｕｓ Ｃｈｅｎ ｅｔ Ｙａｎｇ,ｓｐ．ｎｏｖ。生活于云南阿庐古洞的暗河中,就其性状的适应性演变序列而言,应是迄今发现的５种洞穴定居性金线ｂａ种类中特化程度最高者。在洞穴鱼类中,类似金线ｂａ种类普遍存在于头部的感觉突是罕见的,据此推测具２行咽齿的驼背ｂａ属是源于金线ｂａ的一个特化分支。     

云南金线鲃一新种及其性状的适应性（鲤形目：鲤科）

透明金线，新种ＳｉｎｏｒｙｃｌｏｃｈｅｉｌｕｓｈｙａｌｉｎｕｓＣｈｅｎｅｔＹａｎｇ，ｓｐ．ｎｏｖ．生活于云南阿庐古洞的暗河中，就其性状的适应性演变序列而言，应是迄今发现的５种洞穴定居性金线种类中特化程度最高者．在洞穴鱼类中，类似金线种类普遍存在于头部的感觉突是罕见的，据此推测具２行咽齿的驼背属是源于金线的一个特化分支。     

贵州荔波发现弱须洞鳅

洞鳅属（Troglonectes Zhang, Zhao & Tang 2016）鱼类为中国特有的小型洞穴淡水鱼类,主要分布在贵州和广西喀斯特地区的地下河流中。2018至2019年在贵州省荔波县境内进行洞穴生物多样性调查时采集到4号洞鳅属标本,经过形态比较,与弱须洞鳅（Troglonectes barbatus）相似;基于线粒体16S rRNA和Cyt b重建的系统发育树及遗传距离分析显示,4号洞鳅属标本与来自模式产地的弱须洞鳅高度支持聚为一支;利用Kimura双参数模型计算基于16S rRNA和Cyt b的遗传距离,这些标本与弱须洞鳅之间的遗传距离分别为0.4%和0.2%,小于洞鳅属物种之间的遗传距离（16S rRNA遗传距离为2.4%,Cyt b遗传距离为6.1%）。本次研究使用16S rRNA和Cyt b分子标记研究洞鳅属部分物种的系统发育关系和遗传距离。综合形态和分子系统发育分析结果,确定采集自贵州省荔波县小七孔景区的4号标本为隶属于鲤形目条鳅科洞鳅属的弱须洞鳅,系贵州省洞穴鱼类新记录种。     

多斑岭鳅嗅觉器官表面超微结构及其形态适应

多斑岭鳅(Oreonectes polystigmus)是营洞穴生活的鱼类,嗅觉器官在其生活中发挥了重要作用。本文对保藏于中国科学院动物研究所鱼类标本馆的4尾多斑岭鳅标本进行解剖,利用扫描电镜观察多斑岭鳅嗅囊上皮超微结构,以期了解嗅觉器官适应洞穴黑暗环境而产生的形态适应。多斑岭鳅的嗅囊呈椭圆型,嗅囊长径平均为2.27 mm,嗅囊长径与眼径比平均为1.36,揭示其为"嗅觉"鱼类。其嗅轴为直线型,嗅囊腔内对称紧密排列2排嗅板,嗅板数为22~24个。单个嗅板呈卜状亚型,舌状突起较发达。观察发现,非感觉纤毛连续广布在嗅板各个部位,但在嗅板近嗅轴处较少,此处裸露的表皮多褶皱,其上分布很多细微小孔。感觉纤毛主要分布于非感觉纤毛分布较稀疏的地方。上皮表面微绒毛多,一般在非感觉纤毛下,前后两端嗅板上的微绒毛数量相对较少。多斑岭鳅嗅囊水动力机制应属嗅上皮纤毛运动机制。嗅孔分布不均,中间嗅板上的嗅孔较嗅轴前、后分布的嗅板为多,同一嗅板上近嗅轴处的嗅孔最多。由于纤毛分布不均,嗅上皮可分为裸露区和非裸露区,一般裸露区和非裸露区边界清晰,嗅轴上非感觉纤毛和微绒毛主要分布在非裸露区的凹槽里。嗅轴和嗅板近嗅轴处裸露区面积较大,嗅轴裸露区上皮被一系列的连续的微脊切割成多边形,多边形内具有许多隆起与小孔。嗅轴处正是嗅囊中水流回流的区域,为感受水中气味的重要位置,推测与洞穴生活的习性有密切关系。多斑岭鳅嗅囊形态属于G型,这类鱼类其嗅觉功能在鱼类生命活动中发挥了重要作用。同近缘的地表种相比,多斑岭鳅具有较多的嗅板数目、较多数量感觉纤毛和微绒毛,且其嗅囊长径与眼球径比值大于1,这些都揭示了其为"嗅觉"鱼类,表现出了对洞穴黑暗环境的适应。     

中国洞穴蜘蛛多样性及其对洞穴环境的适应

对中国洞穴蜘蛛的多样性、地理分布信息进行了详细的闸述.初步探讨了洞穴蜘蛛对洞穴环境的适应性特征及其进化机制.我国洞穴蜘蛛目前已知16科27属80种,其巾暗蛛科、弱蛛科、泰莱蛛科和巨蟹蛛科物种最多;在属级阶元上,以弱蛛属Leptoneta14种、泰莱蛛属Telema lO种、龙角蛛属Draamar如和巾遁蛛属Sinopoda各9种,宽隙蛛属Platocoelotes 8种居多.我国洞穴蜘蛛主要集中分布在贵卅、海南、云南、北京、浙江、广西等喀斯特洞穴较为密集地区,在河北、河南、湖北和湖南也有部分报道.在不同地区分布的洞穴蜘蛛类群或优势类群及区系成分等都存在较大差异.洞穴蜘蛛中约有20%～30%的种类凶为长期生活在黑暗无光、食物匮乏以及缺乏温度和光周期的季节调节等特殊环境,出现了一些地表生境蜘蛛类群中所没有的刘洞穴环境的适应性特征,如缺乏体色素、眼退化共至无眼、附肢延长、全身牛有很多具较敏锐触觉和嗅觉功能的感觉毛、繁殖无季节性、耗氧量降低而新陈代谢缓慢、代谢率降低、产牛的后代少、单个卵粒包含更多的营养等.     

洞穴动物的进化

真洞穴生物(troglobites)对洞穴环境的适应包括体色变化(因缺乏色素导致无色或白色)、视觉和听觉退化(眼退化和听觉器官退化或消失)、触觉敏锐(附肢和触角具有更多的感觉神经元、附肢显著延长等)、产卵量少和孵化率高(洞穴内可摄取的食物量少,洞穴环境条件稳定、天敌少、每个卵的营养物含量高)以及洞穴生物代谢率小,体型较大,寿命长,发育历期长等。这一系列适应性特征是真洞穴动物共有的,被称为洞穴形态共征(troglomorphicsuite),     

青海沙蜥种群密度调查的一种新方法

在2002年9月,分别利用洞穴深度法、标志重捕法和洞口计数法对分布在若尔盖草原荒漠中的青海沙蜥(Phrynocephalus vlangalii)的种群密度进行调查,所得的结果分别是190.4、76.8和250.7只.1000 m-2。通过对3种结果的比较与分析,证明洞穴深度法有较高的可靠性,这种方法的理论依据是:沙蜥(Phrynocephalus)是一种变温动物,不能长时间处在温度低于致死低温(-2.5℃)以下的环境中,为了能够成功地度过漫长而寒冷的冬季,它必须居住在深度达到最大冻土层之下的洞穴中。这是沙蜥躲避低温伤害的一种行为机制。该方法可以适用于分布在中国的沙蜥属的其它物种密度调查。     

瑶山鳄蜥洞穴的生态学初步研究

通过对广西昭平鳄蜥的洞穴采用封堵法和坐标法进行研究表明,植被盖度和洞穴之间呈现明显的正相关性.调查中共测量洞穴124个,其深度在18～132cm之间.在鳄蜥活动时间的分配上,洞穴占据了近1/3,故洞穴是其生命活动的一个重要条件.鳄蜥喜欢选择深邃弯曲的石缝、石洞或树洞居住或越冬,洞穴内湿度较大但不被水浸泡,隐蔽程度高、避光,洞口常有较密的植被.     

岩溶洞穴叠层石

岩溶洞穴叠层石系藻类等生物在洞穴弱光带富含钙质的岩溶水中,通过粘结捕获或同化作用沉淀碳酸盐面形成。油穴叠层石均显示双层叠置构造,即背光浅色层和向光深色层,并由细密纹层组成,。向光深色层疏松多孔,表面粗糙可见生物体;背光浅色层致密,表面光滑。因生长微环境的变化,其形态可分为３类：倾斜型,直立型和坝型。     

湖北和尚洞固氮微生物群落的生境特异性及网络分析

岩溶洞穴是喀斯特地貌的重要组成部分,由于其长期黑暗、寡营养等极端条件,使其成为研究陆地深部生物圈的天然实验室。尽管近年来对洞穴微生物多样性的研究不断深入,但对洞穴中固氮微生物的认识却相对薄弱。【目的】查明洞穴中固氮微生物群落的特征以及与生物、非生物因子之间的关系。【方法】本文以湖北和尚洞为例,通过对固氮菌功能基因nifH进行高通量测序和多元统计分析,系统研究了洞穴内外3种生境(洞穴上覆土壤、洞内松散沉积物以及风化岩壁)固氮微生物群落的空间分布特征及其与环境因子之间的关系。【结果】结果表明和尚洞不同生境间固氮菌群落α多样性存在显著差异(P<0.05),以洞穴上覆土壤α多样性最高,洞穴内沉积物α多样性最低。K+、NO2-和NO3-是驱动和尚洞固氮微生物群落组成的重要因子。和尚洞内固氮菌群落组成和分布具有生境特异性,除慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)在3种生境中相对丰度均较高外,上覆土壤以地杆菌属(Geobacter)占主导,洞穴沉积物以固氮菌属(Azotobacter)占主导,而风化岩壁中地杆菌属(Geobacter)、固氮菌属(Azotobacter)以及需盐红螺菌属(...     

穴居盲副鳅及其性状演化

１９９５年由Ｇ．Ａｌｊａｎｃｉｃ先生在贵州荔波溶洞采到３尾体呈半透明、无眼睛的全穴居鱼类标本,经鉴定为副鳅属中的１新种,依特征命名为长须盲副鳅Ｐａｒａｃｏｂｉｔｉｓ ｌｏｎｇｉｂａｒｂａｔｕｓ ｓｐ．ｎｏｖ．。形态特征的分析表明：洞穴鱼类的性状演化,反映了物种对黑暗环境的适应性变异,同时也表达了物种适应辐射的结果,体现了性状在演化中趋同和趋异的双重意义。