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單細胞生物最主要的特征范文第1篇

洞穴是一個黑暗的地下世界，多數(shù)洞穴中都很潮濕，溫度基本恒定。人們都知道，地球上生命的能量來源主要是陽光，植物通過光合作用，將太陽能轉化為有機物質(zhì)的鍵能，動物通過攝取有機物質(zhì)維持生命，形成食物鏈和生態(tài)系統(tǒng)。洞穴深處沒有陽光，就沒有了最基本的能量來源，應該缺少生命活動。但是深邃的地下空間并不是一個安靜的世界，那里生存著眾多的鮮為人知的洞穴生物，有特定的能量和物質(zhì)交換過程，有特殊的生物群和食物鏈，構成了一個地下生態(tài)系統(tǒng)。

按照生態(tài)學原理，在洞外生物的食物鏈中，植物起了最基礎的作用，它們可以通過光合作用，依靠太陽能把無機物轉化為有機物，使地球表面的食物鏈得以運轉。在洞口位置，因為有比較弱的陽光，濕度也較大，因此多生長有喜濕的高等植物和孢子植物、單細胞生物，如地衣、苔蘚等。它們的種子或孢子通過水、風、重力或動物由洞穴外面帶入，含有葉綠素，仍可進行光合作用，與洞外植物群落沒有本質(zhì)區(qū)別。

但是，在洞穴深部的無光帶，則只有很少的缺乏葉綠素的微生物能自養(yǎng)生長。在黑暗的環(huán)境里，最主要的植物是細菌，包括放線菌和真菌，它們的功能對地下食物鏈起了十分重要的作用。洞內(nèi)微生物按照生活習性可分為自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物，它們都需要碳的化合物作為養(yǎng)分，但是異養(yǎng)微生物不能進行合成，只能通過洞穴內(nèi)其他生物獲取有機質(zhì)。洞內(nèi)異養(yǎng)微生物和真菌可以使洞穴動物的排泄物或由流水帶入洞穴內(nèi)的有機質(zhì)發(fā)生分解。因此，它們有兩種功能：一是清除洞內(nèi)廢料，二是生產(chǎn)洞內(nèi)其他生物所需要的養(yǎng)分，但它們不能在沒有有機質(zhì)的地方生存。諸如鐵細菌、硫細菌這樣的洞穴自養(yǎng)微生物則能夠直接由無機原料合成其自身生存所需要的有機質(zhì)，從某種礦物質(zhì)變成其他礦物的過程中攫取所需要的全部能量，稱為化學自養(yǎng)細菌。由化學自養(yǎng)細菌合成的有機質(zhì)，可作為一些小動物（如原生動物）的食物，后者又可以作為更大一些動物的食物。因此，化學自養(yǎng)細菌成了整個洞穴生態(tài)系統(tǒng)中最基本的食物供應者。也即是說，在一個既無陽光又無地表食物供應的洞穴環(huán)境中，只要有幾種化學自養(yǎng)細菌，一個與地表很不相同的生態(tài)系統(tǒng)就可以照樣維持運轉。

相對來說，地下河的情況與一般的封閉洞穴還有差異，因為地下河畢竟有水這一介質(zhì)把地表和地下緊密地聯(lián)系起來，可以作為地下有機質(zhì)來源的交通要道。為了弄清地下河中的一些情況，我們開始了漫長的地下河考察?？疾斓叵潞?，并不像考察一般洞穴那么方便，畢竟那是一個黑暗的世界，不僅抬頭看不到頂上的情景，就連做到“腳踏實地”都困難。不像我們今天到安順龍宮游玩那樣可以坐著游船盡賞地下的美景，也不能像野洞河漂流那樣有對地下河的親密體驗。誰也不知道前方有什么，不知道水里有什么，只能是在黑暗中慢慢摸索。第一次的大七孔考察，如今回想起來還令人津津樂道。為了避免突然漲水帶來的危險，那一年的考察是在一個寒冷的冬天，幾個膽大的人約上當?shù)氐臐O民老潘，抬著一條木船和兩個氣墊船，行走了很遠的山路，走到了大七孔的三號天窗。這里被當?shù)厝朔Q為半截河，因為地下河在這里露頭，又從不遠處回到了地下。開始進入地下河中，不免帶有幾分恐懼，只能帶著礦燈和火把，戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢劃著小船前進。由于洞內(nèi)恒溫，中部氣溫比洞外高了十幾度，我們把外衣一層層脫下，只剩下單薄的衣褲，也算是輕裝上陣了。一直往洞穴深處劃，也沒有什么很特別的事情，除了能看到時而掠過頭頂?shù)尿?，很難再發(fā)現(xiàn)什么生靈。船劃到一個約六七十米寬的湖盆時，水流已經(jīng)很緩，隊員們也有點饑餓感了，開始吃起干糧來，還時不時把腳放在水里，悠然自得地撥弄著湖水。突然老潘大叫一聲，大家都嚇了一跳，還以為遇到了什么危險！只見老潘把燈往水里一照，喊到：“你們快看！好多魚啊！”我們這才注意到，不知道什么時候，我們的周圍聚集了很多各種各樣的魚。老潘迅捷從背后取下砍刀，向水中砍去，就這么一下，居然就真地砍到了一條大魚，只不過其他魚類經(jīng)過這一砍，也迅速與我們保持了一定的距離，但還是不緊不慢地圍在我們邊上。我們這才想起，也許是我們吃東西時不時掉入水中的面包渣吸引了這些魚類來覓食。曾經(jīng)有俗語這樣描述東北黑土地的神奇：“棒打狍子瓢舀魚，野雞飛到飯鍋里。”這里居然可以用刀砍魚，真是難以置信。我們用隨身帶來的簡易工具，在水中抓到了好多條較大的魚，主要是東方墨頭魚和金線。東方墨頭魚那怪異的頭部、伸長的犀角已經(jīng)令人稱奇了，金線那半透明的身體和體側那條閃閃發(fā)光的金線更讓人遐想聯(lián)翩，真懷疑這些生命是不是來自于神話中的神靈。那些小魚更是奇形怪狀，但我們無法抓到它們，決定做好準備后再進行收集。此后的幾年時間里，我們在地下河中采集到上千個魚類標本，也包括其他一些種類，如茂蘭瘰螈、盲米蝦、鉤蝦、珍蟹等，有些與地表河中的種類差不多，而有些種類就像外星生物，怪異得讓人稱奇，通過專家們一一鑒定，發(fā)表了不少新種。巨須金線、茂蘭盲副鰍、后鰭盲副鰍等都是在這期間相繼發(fā)現(xiàn)的。

從收集到的大量標本中，我們發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象，地下河中的許多動物有幾個基本的特點：眼睛退化、無色、生活步調(diào)緩慢，但嗅覺、觸覺器官特別發(fā)達?？梢韵胂螅诤诎档沫h(huán)境中生活，眼睛和顏色已成為無用的東西而退化，但為了在洞穴中生存，它們的嗅覺和觸覺則得到加強。由于洞內(nèi)可供作食物的有機質(zhì)一般較少，洞穴動物必須放慢新陳代謝速度，因此行動遲緩也是它們的一個特點。洞穴動物的這些生態(tài)特征，受到其在洞內(nèi)棲息時間的長短，以及棲息部位的黑暗程度的影響而存在差別。根據(jù)洞內(nèi)生活時間的長短和對洞穴水體環(huán)境的依賴程度，洞穴動物可分為全洞居動物（也叫真洞穴動物）、半洞居動物和洞棲動物3類。

全洞居動物是洞穴有的動物群，只在洞穴中或類似的地下環(huán)境生活，它們無眼（盲目）、無色、不能調(diào)節(jié)體內(nèi)溫度。并不是所有在洞內(nèi)生活的動物都是全洞居動物，甚至在全黑帶生活的動物也不見得都是全洞居動物。到目前為止，全世界已知的典型洞穴魚類達122種，分屬于10目19科53屬，基本上都分布在北緯40°到南回歸線之間的地區(qū)。中國目前共發(fā)現(xiàn)典型洞穴魚類43種，全部屬于鯉形目的鯉科、鰍科和爬鰍科，占世界典型魚類的35%，而在貴州特有的就有10種。角金線、雙角金線、駝背金線、巨須金線、長須金線、茂蘭盲副鰍、后鰭盲副鰍、小眼戴氏南鰍、長須盲鰍等都是典型的洞穴魚類。它們形態(tài)奇特，有些種類長有長長的角突，而有些種類身體呈透明狀，可以清楚地看到心臟的跳動和所吃下食物在腸道中的消化過程。人們甚至會懷疑電影《阿凡達》中的那些想象中的動物，就是從洞穴動物的形態(tài)得到了啟發(fā)。

另一類叫半洞居動物，也有人把它們叫非典型洞穴動物。此類動物一般居住在洞穴的全黑帶中，但也能在其他黑暗、潮濕的環(huán)境中生存。例如蚯蚓、某些在洞穴中生活的蠑螈、甲蟲以及甲殼綱動物。它們能夠在洞內(nèi)完成生命循環(huán)，但相同的種類也能在洞外生活，因此半洞居動物不是洞穴有的動物。東方墨頭魚、華纓魚、多斑金線等，不僅漲大水時會從洞里沖出來，平時晚上也會到洞動。

洞棲動物則偶然進洞內(nèi)生活，或只在洞內(nèi)生活一段時間，以躲避嚴寒、酷暑或風暴。它們從不在洞內(nèi)完成整個生命的循環(huán)。屬于此類動物的很多，如蝙蝠、熊、蛇等。魚類中的叉尾斗魚、廣西真鲇等經(jīng)常在洞穴中活動，但它們的同類也有直接生活在洞外的個體。