地下动物
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地下动物(英语:Subterranean fauna)指适应地下环境的动物物种。穴居动物和地下水动物是地下动物的两种类型。两者都与地下栖息地相关——洞穴动物与陆地地下环境(洞穴和地下空间,位于地下水位以上)相关,而地下水动物则与各种地下水域(地下水、含水层、地下河、滴水碗、石池等)相关。
环境
地下动物遍布全球,涵盖了许多动物类群,主要是节肢动物和其他无脊椎动物。然而,也有一些脊椎动物(如洞穴鱼和洞穴蝾螈),尽管它们较为少见。由于探索地下环境的复杂性,许多地下物种尚未被发现和描述。
地下栖息地的特殊性使其成为一种极端环境,因此地下物种通常比生活在地表栖息地的物种少。地下环境的主要特征是缺乏阳光。气候值,如温度和相对湿度,通常几乎稳定——温度与洞穴开口处的年平均温度一致,相对湿度很少低于90%。食物来源有限且局部化。缺乏阳光抑制了光合作用,因此食物仅来自地表环境(通过渗透水、重力或动物的被动运输)。例外情况是像莫维尔洞穴这样的洞穴,其中化学合成构成了食物链的基础。靠近地表的洞穴,如熔岩管,通常有树根从洞穴顶部垂下,为吸食树液的昆虫提供营养。[1][2] 地下栖息地中其他重要的食物来源包括正在分解的动物和蝙蝠粪便,[3][4][5] 这在此类洞穴中形成了大型无脊椎动物群落。[6][7]
生态分类
洞穴栖息的动物表现出对地下环境的不同程度的适应。根据最近的分类,生活在陆地地下栖息地的动物可以根据其生态学分为3类:
- 洞穴生物(或洞穴生物):强烈依赖地下栖息地的物种;
- 洞穴爱好者:既生活在地下也生活在地表栖息地的物种。洞穴爱好者还分为真洞穴爱好者(能够维持永久地下种群的物种)和亚洞穴爱好者(倾向于永久或暂时栖息于地下栖息地,但在某些功能上与地表栖息地密切相关的物种);
- 洞穴外来者:仅偶尔出现在地下栖息地且无法建立地下种群的物种。[8]
对于地下水动物,相应的术语为地下水生物(或地下水生物)、地下水爱好者和地下水外来者。
生物学

地下环境的特征导致洞穴栖息的动物进化出许多适应,包括形态学和生理学上的适应。形态学适应的例子包括脱色(外部色素消失)、角质层厚度的减少以及视力的极端退化,最终导致无眼症(完全失去眼睛)。然而,例外情况是新西兰洞穴中的盲蛛(盲蛛目),它们拥有大而功能正常的眼睛,推测是因为这些类似蜘蛛的螯肢动物以洞穴中发光的萤火虫幼虫Arachnocampa为食,它们通过视觉探测这些幼虫。[9] 其他适应包括触角和运动附肢的发育和延长,以便更好地移动和响应环境刺激。这些结构富含化学感受器、机械感受器和湿度感受器[3][4][5][10](如洞穴甲虫Leptodirus hochenwartii中的哈曼器官[11])。
生理适应包括缓慢的新陈代谢和减少的能量消耗,这是由于食物供应有限和能量效率低。这可能是通过减少运动、消除攻击性互动、提高摄食能力和食物利用效率以及通过变温性实现的。因此,洞穴栖息的动物可以在不进食的情况下长时间生存,寿命比类似的地表物种更长,繁殖时间较晚,并产生较少但较大的卵。[3][4][12]
进化与生态
地下动物在孤立的环境中进化。[13] 地层屏障,如岩壁和岩层,以及河流屏障,如河流和溪流,阻止或阻碍了这些动物的扩散。[14] 因此,地下动物的栖息地和食物供应可能非常分散,并导致了观察到的景观多样性。
对地下动物的威胁
洪水可能对地下物种有害,因为它会显著改变栖息地、食物和与其他栖息地及氧气的连通性。许多地下动物可能对环境变化敏感,洪水可能伴随着温度下降,这可能会对某些动物产生不利影响。[15]
人类也对洞穴动物构成威胁。污染物(如农药和污水)的管理不善可能会毒害地下动物群落[13],而栖息地的破坏(如地下水位的上升/下降或各种形式的采矿)也可能是一个主要威胁。
另见
参考文献
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