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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的鍵能，動物通過攝取有機物質維持生命，形成食物鏈和生態系統。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交換過程，有特殊的生物群和食物鏈，構成了一個地下生態系統。

按照生態學原理，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區別。

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生長。在黑暗的環境里，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。洞內微生物按照生活習性可分為自養微生物和異養微生物，它們都需要碳的化合物作為養分，但是異養微生物不能進行合成，只能通過洞穴內其他生物獲取有機質。洞內異養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的有機質發生分解。因此，它們有兩種功能：一是清除洞內廢料，二是生產洞內其他生物所需要的養分，但它們不能在沒有有機質的地方生存。諸如鐵細菌、硫細菌這樣的洞穴自養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，從某種礦物質變成其他礦物的過程中攫取所需要的全部能量，稱為化學自養細菌。由化學自養細菌合成的有機質，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，化學自養細菌成了整個洞穴生態系統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境中，只要有幾種化學自養細菌，一個與地表很不相同的生態系統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把地表和地下緊密地聯系起來，可以作為地下有機質來源的交通要道。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。考察地下河，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地的漁民老潘，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。這里被當地人稱為半截河，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，戰戰兢兢劃著小船前進。由于洞內恒溫，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的蝙蝠，很難再發現什么生靈。船劃到一個約六七十米寬的湖盆時，水流已經很緩，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??！”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?！边@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、伸長的犀角已經令人稱奇了，金線那半透明的身體和體側那條閃閃發光的金線更讓人遐想聯翩，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現的。

從收集到的大量標本中，我們發現一個有趣的現象，地下河中的許多動物有幾個基本的特點：眼睛退化、無色、生活步調緩慢，但嗅覺、觸覺器官特別發達。可以想象，在黑暗的環境中生活，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。由于洞內可供作食物的有機質一般較少，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特征，受到其在洞內棲息時間的長短，以及棲息部位的黑暗程度的影響而存在差別。根據洞內生活時間的長短和對洞穴水體環境的依賴程度，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境生活，它們無眼（盲目）、無色、不能調節體內溫度。并不是所有在洞內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。中國目前共發現典型洞穴魚類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得到了啟發。

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。它們能夠在洞內完成生命循環，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生活，或只在洞內生活一段時間，以躲避嚴寒、酷暑或風暴。它們從不在洞內完成整個生命的循環。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。