Подземная фауна
Подземная фауна относится к видам животных , приспособленным к жизни в подземной среде . Троглофауна и стигофауна — два типа подземной фауны. Оба связаны с гипогеальными местообитаниями – троглофауна связана с наземной подземной средой ( пещеры и подземные пространства над уровнем грунтовых вод ), а стигофауна – со всеми видами подземных вод ( грунтовые воды , водоносные горизонты , подземные реки , капающие чаши, гурии и т. д.).
Среда
[ редактировать ]Подземная фауна распространена по всему миру и включает представителей многих групп животных , преимущественно членистоногих и других беспозвоночных . Однако существует ряд позвоночных (например, пещерные рыбы и пещерные саламандры ), хотя они и менее распространены. Из-за сложности исследования подземной среды многие подземные виды еще предстоит открыть и описать.
Особенности подземной среды обитания делают ее экстремальной средой и, следовательно, подземных видов обычно меньше, чем видов, обитающих в эпигейных местообитаниях . Основной характеристикой подземной среды является отсутствие солнечного света . Климатические показатели, такие как температура и относительная влажность , в целом практически стабильны – температура соответствует среднегодовой температуре в месте открытия полости, относительная влажность редко опускается ниже 90%. Источники пищи ограничены и локализованы. Недостаток солнечного света тормозит процессы фотосинтеза , поэтому пища поступает только из эпигейной среды (за счет просачивающейся воды , гравитации или пассивного транспорта животными). Исключением являются такие пещеры, как Подвижная пещера , где хемосинтез составляет основу пищевой цепи. Пещеры, расположенные близко к поверхности, такие как лавовые трубы , часто имеют корни деревьев, свисающие с крыши пещеры, которые обеспечивают питательными веществами насекомых, питающихся соком. [1] [2] Другими важными источниками пищи в подземных средах обитания являются разлагающиеся животные и гуано летучих мышей . [3] [4] [5] это создает беспозвоночных . большие сообщества в таких пещерах [6] [7]
Экологическая классификация
[ редактировать ]Пещерные животные демонстрируют разный уровень адаптации к подземной среде. Согласно недавней классификации, животных, живущих в наземных подземных средах обитания, можно разделить на 3 категории в зависимости от их экологии :
- троглобионты (или троглобиты ): виды, прочно связанные с подземной средой обитания;
- троглофилы : виды, обитающие как в подземных, так и в эпигейных местообитаниях. Троглофилы также делятся на эвтроглофилов (эпигейные виды, способные поддерживать постоянную подземную популяцию) и субтроглофилов (виды, склонные постоянно или временно населять подземную среду обитания, но по некоторым функциям тесно связанные с эпигейной средой обитания );
- trogloxenes : виды, встречающиеся лишь спорадически в гипогейной среде обитания и неспособные создать подземную популяцию. [8]
Относительно стигофауны соответствующие слова стигобионты (или стигобиты ), стигофилы и стигоксены употребляются .
Биология
[ редактировать ]
Особенности подземной среды обусловили появление у пещерных животных ряда приспособлений , как морфологических , так и физиологических . Примеры морфологических адаптаций включают депигментацию (потерю внешней пигментации), уменьшение толщины кутикулы и часто крайнее снижение зрения, приводящее к анофтальмии (полная потеря глаз). Исключением, однако, являются сборщики урожая (Opiliones) в пещерах Новой Зеландии, у которых большие функциональные глаза, предположительно потому, что эти паукообразные хелицераты питаются обитающими в пещерах светоизлучающими личинками светлячков Arachnocampa , которых они обнаруживают визуально. [9] Другие адаптации включают развитие и удлинение усиков и двигательных придатков , чтобы лучше передвигаться и реагировать на раздражители окружающей среды . Эти структуры хорошо наделены химическими , тактильными рецепторами и рецепторами влажности. [3] [4] [5] [10] (например, орган Хамана у пещерного жука Leptodirus hochenwartii [11] ).
Физиологическая адаптация включает замедление метаболизма и снижение потребления энергии из-за ограниченности запасов продовольствия и низкой энергоэффективности. Это, вероятно, будет реализовано за счет сокращения движений, устранения агрессивных взаимодействий , улучшения способности к кормлению и эффективности использования пищи, а также посредством эктотермии . Как следствие, животные, обитающие в пещерах, могут долгое время обходиться без еды, жить дольше, чем сопоставимые эпигейские виды, размножаться в конце своей жизни и производить меньше и больше яиц . [3] [4] [12]
Эволюция и экология
[ редактировать ]Подземная фауна развивалась изолированно. [13] Стратиграфические барьеры, такие как каменные стены и слои, а также речные барьеры, такие как реки и ручьи, предотвращают или препятствуют расселению этих животных. [14] Следовательно, среда обитания подземной фауны и наличие пищи могут быть очень разрозненными и исключать широкий диапазон наблюдаемого разнообразия в ландшафтах.
Угрозы подземной фауне
[ редактировать ]Паводковые воды могут нанести вред подземным видам, резко изменяя доступность среды обитания, пищи и связи с другими средами обитания и кислородом. Многие виды подземной фауны, вероятно, будут чувствительны к изменениям в окружающей среде, и наводнения, которые могут сопровождать понижение температуры, могут отрицательно повлиять на некоторых животных. [15]
Люди также представляют угрозу для троглофауны. Неправильное обращение с загрязнителями (например, пестицидами и сточными водами) может отравить сообщества подземной фауны. [13] и уничтожение среды обитания (например, повышение/понижение уровня грунтовых вод или различные формы добычи полезных ископаемых) также могут представлять собой серьезную угрозу.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ↑ Странные существа, населяющие лавовые трубы на Гавайях.
- ^ Обнаружение корней деревьев в пещерах Кинтана-Роо, Мексика, как шаг к экологическому пониманию и улучшению охраны природы.
- ^ Jump up to: а б с Стох, Фабио (2001). Пещеры и карстовые явления. Жизнь в подземном мире (PDF) . Итальянские места обитания. Удине, Италия: Министерство окружающей среды и охраны территорий Италии и Музей естественной истории Фриули. Архивировано из оригинала (PDF) 4 августа 2017 г. Проверено 4 августа 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с Калвер, округ Колумбия; Уайт, ВБ (2012). Энциклопедия пещер (2-е изд.). Уолтем, Массачусетс: Elsevier/Academic Press. ISBN 9780123838322 . OCLC 776633368 .
- ^ Jump up to: а б Калвер, округ Колумбия; Пипан, Таня (2009). Биология пещер и других подземных сред . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199219933 . OCLC 248538645 .
- ^ Феррейра, РЛ; Мартинс, Р.П.; Проус, X. (7 января 2007 г.). «Структура сообществ гуано летучих мышей в сухой бразильской пещере» . Тропическая зоология . 20 (1): 55–74. ISSN 1970-9528 .
- ^ Феррейра, РЛ; Мартинс, Р.П. (1 декабря 1999 г.). «Трофическая структура и естественная история сообществ беспозвоночных летучих мышей-гуано с особым упором на бразильские пещеры». Тропическая зоология . 12 (2): 231–252. дои : 10.1080/03946975.1999.10539391 . ISSN 0394-6975 .
- ^ Скет, Борис (1 июня 2008 г.). «Можем ли мы договориться об экологической классификации подземных животных?». Журнал естественной истории . 42 (21–22): 1549–1563. дои : 10.1080/00222930801995762 . ISSN 0022-2933 . S2CID 84499383 .
- ^ Мейер-Рохов, Виктор Бенно; Лиддл, Алан Р. (1988). «Структура и функции глаз двух видов опилионидов из пещер светлячков Новой Зеландии (Megalopsalis tumida: Palpatores и Hendea myersi cavernicola: Laniatores)». Труды Лондонского королевского общества Б. 233 (1272): 293–319. Бибкод : 1988РСПСБ.233..293М . дои : 10.1098/rspb.1988.0023 . S2CID 85141007 .
- ^ Вандель, Альберт (1965). Биоспелеология: биология пещеристых животных . Оксфорд: Пергамон Пресс. ISBN 9781483185132 . OCLC 893738507 .
- ^ Марко, Лукарелли; Валерио, Сбордони (1977). «Реакция на влажность и роль органа Хамана каверниколозных Bathysciinae (Coleoptera Catopidae)» . Международный журнал спелеологии . 9 : 167–177.
- ^ Русдя, Э. (1994). «Динамика численности Laemostenus schreibersi (Carabidae) в пещере в Каринтии (Австрия)». Жужецы: экология и эволюция . Спрингер, Дордрехт. стр. 207–212. дои : 10.1007/978-94-017-0968-2_32 . ISBN 978-90-481-4320-7 .
- ^ Jump up to: а б Кевин Крайик (сентябрь 2007 г.). «Открытия в темноте» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 1 мая 2008 года.
- ^ Томас Л. Поулсон и Уильям Б. Уайт (1969). «Пещерная среда». Наука . 165 (3897): 971–981. Бибкод : 1969Sci...165..971P . дои : 10.1126/science.165.3897.971 . ПМИД 17791021 .
- ^ Джон Ламоре (2004). «Стигобиты более широко распространены, чем троглобиты» (PDF) . Журнал исследований пещер и карста . 66 (1): 18–19.