单细胞生物最主要的特征

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单细胞生物最主要的特征范文第1篇

洞穴是一个黑暗的地下世界，多数洞穴中都很潮湿，温度基本恒定。人们都知道，地球上生命的能量来源主要是阳光，植物通过光合作用，将太阳能转化为有机物质的键能，动物通过摄取有机物质维持生命，形成食物链和生态系统。洞穴深处没有阳光，就没有了最基本的能量来源，应该缺少生命活动。但是深邃的地下空间并不是一个安静的世界，那里生存着众多的鲜为人知的洞穴生物，有特定的能量和物质交换过程，有特殊的生物群和食物链，构成了一个地下生态系统。

按照生态学原理，在洞外生物的食物链中，植物起了最基础的作用，它们可以通过光合作用，依靠太阳能把无机物转化为有机物，使地球表面的食物链得以运转。在洞口位置，因为有比较弱的阳光，湿度也较大，因此多生长有喜湿的高等植物和孢子植物、单细胞生物，如地衣、苔藓等。它们的种子或孢子通过水、风、重力或动物由洞穴外面带入，含有叶绿素，仍可进行光合作用，与洞外植物群落没有本质区别。

但是，在洞穴深部的无光带，则只有很少的缺乏叶绿素的微生物能自养生长。在黑暗的环境里，最主要的植物是细菌，包括放线菌和真菌，它们的功能对地下食物链起了十分重要的作用。洞内微生物按照生活习性可分为自养微生物和异养微生物，它们都需要碳的化合物作为养分，但是异养微生物不能进行合成，只能通过洞穴内其他生物获取有机质。洞内异养微生物和真菌可以使洞穴动物的排泄物或由流水带入洞穴内的有机质发生分解。因此，它们有两种功能：一是清除洞内废料，二是生产洞内其他生物所需要的养分，但它们不能在没有有机质的地方生存。诸如铁细菌、硫细菌这样的洞穴自养微生物则能够直接由无机原料合成其自身生存所需要的有机质，从某种矿物质变成其他矿物的过程中攫取所需要的全部能量，称为化学自养细菌。由化学自养细菌合成的有机质，可作为一些小动物（如原生动物）的食物，后者又可以作为更大一些动物的食物。因此，化学自养细菌成了整个洞穴生态系统中最基本的食物供应者。也即是说，在一个既无阳光又无地表食物供应的洞穴环境中，只要有几种化学自养细菌，一个与地表很不相同的生态系统就可以照样维持运转。

相对来说，地下河的情况与一般的封闭洞穴还有差异，因为地下河毕竟有水这一介质把地表和地下紧密地联系起来，可以作为地下有机质来源的交通要道。为了弄清地下河中的一些情况，我们开始了漫长的地下河考察。考察地下河，并不像考察一般洞穴那么方便，毕竟那是一个黑暗的世界，不仅抬头看不到顶上的情景，就连做到“脚踏实地”都困难。不像我们今天到安顺龙宫游玩那样可以坐着游船尽赏地下的美景，也不能像野洞河漂流那样有对地下河的亲密体验。谁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，如今回想起来还令人津津乐道。为了避免突然涨水带来的危险，那一年的考察是在一个寒冷的冬天，几个胆大的人约上当地的渔民老潘，抬着一条木船和两个气垫船，行走了很远的山路，走到了大七孔的三号天窗。这里被当地人称为半截河，因为地下河在这里露头，又从不远处回到了地下。开始进入地下河中，不免带有几分恐惧，只能带着矿灯和火把，战战兢兢划着小船前进。由于洞内恒温，中部气温比洞外高了十几度，我们把外衣一层层脱下，只剩下单薄的衣裤，也算是轻装上阵了。一直往洞穴深处划，也没有什么很特别的事情，除了能看到时而掠过头顶的蝙蝠，很难再发现什么生灵。船划到一个约六七十米宽的湖盆时，水流已经很缓，队员们也有点饥饿感了，开始吃起干粮来，还时不时把脚放在水里，悠然自得地拨弄着湖水。突然老潘大叫一声，大家都吓了一跳，还以为遇到了什么危险！只见老潘把灯往水里一照，喊到：“你们快看！好多鱼啊！”我们这才注意到，不知道什么时候，我们的周围聚集了很多各种各样的鱼。老潘迅捷从背后取下砍刀，向水中砍去，就这么一下，居然就真地砍到了一条大鱼，只不过其他鱼类经过这一砍，也迅速与我们保持了一定的距离，但还是不紧不慢地围在我们边上。我们这才想起，也许是我们吃东西时不时掉入水中的面包渣吸引了这些鱼类来觅食。曾经有俗语这样描述东北黑土地的神奇：“棒打狍子瓢舀鱼，野鸡飞到饭锅里。”这里居然可以用刀砍鱼，真是难以置信。我们用随身带来的简易工具，在水中抓到了好多条较大的鱼，主要是东方墨头鱼和金线。东方墨头鱼那怪异的头部、伸长的犀角已经令人称奇了，金线那半透明的身体和体侧那条闪闪发光的金线更让人遐想联翩，真怀疑这些生命是不是来自于神话中的神灵。那些小鱼更是奇形怪状，但我们无法抓到它们，决定做好准备后再进行收集。此后的几年时间里，我们在地下河中采集到上千个鱼类标本，也包括其他一些种类，如茂兰瘰螈、盲米虾、钩虾、珍蟹等，有些与地表河中的种类差不多，而有些种类就像外星生物，怪异得让人称奇，通过专家们一一鉴定，发表了不少新种。巨须金线、茂兰盲副鳅、后鳍盲副鳅等都是在这期间相继发现的。

从收集到的大量标本中，我们发现一个有趣的现象，地下河中的许多动物有几个基本的特点：眼睛退化、无色、生活步调缓慢，但嗅觉、触觉器官特别发达。可以想象，在黑暗的环境中生活，眼睛和颜色已成为无用的东西而退化，但为了在洞穴中生存，它们的嗅觉和触觉则得到加强。由于洞内可供作食物的有机质一般较少，洞穴动物必须放慢新陈代谢速度，因此行动迟缓也是它们的一个特点。洞穴动物的这些生态特征，受到其在洞内栖息时间的长短，以及栖息部位的黑暗程度的影响而存在差别。根据洞内生活时间的长短和对洞穴水体环境的依赖程度，洞穴动物可分为全洞居动物（也叫真洞穴动物）、半洞居动物和洞栖动物3类。

全洞居动物是洞穴有的动物群，只在洞穴中或类似的地下环境生活，它们无眼（盲目）、无色、不能调节体内温度。并不是所有在洞内生活的动物都是全洞居动物，甚至在全黑带生活的动物也不见得都是全洞居动物。到目前为止，全世界已知的典型洞穴鱼类达122种，分属于10目19科53属，基本上都分布在北纬40°到南回归线之间的地区。中国目前共发现典型洞穴鱼类43种，全部属于鲤形目的鲤科、鳅科和爬鳅科，占世界典型鱼类的35%，而在贵州特有的就有10种。角金线、双角金线、驼背金线、巨须金线、长须金线、茂兰盲副鳅、后鳍盲副鳅、小眼戴氏南鳅、长须盲鳅等都是典型的洞穴鱼类。它们形态奇特，有些种类长有长长的角突，而有些种类身体呈透明状，可以清楚地看到心脏的跳动和所吃下食物在肠道中的消化过程。人们甚至会怀疑电影《阿凡达》中的那些想象中的动物，就是从洞穴动物的形态得到了启发。

另一类叫半洞居动物，也有人把它们叫非典型洞穴动物。此类动物一般居住在洞穴的全黑带中，但也能在其他黑暗、潮湿的环境中生存。例如蚯蚓、某些在洞穴中生活的蝾螈、甲虫以及甲壳纲动物。它们能够在洞内完成生命循环，但相同的种类也能在洞外生活，因此半洞居动物不是洞穴有的动物。东方墨头鱼、华缨鱼、多斑金线等，不仅涨大水时会从洞里冲出来，平时晚上也会到洞动。

洞栖动物则偶然进洞内生活，或只在洞内生活一段时间，以躲避严寒、酷暑或风暴。它们从不在洞内完成整个生命的循环。属于此类动物的很多，如蝙蝠、熊、蛇等。鱼类中的叉尾斗鱼、广西真鲇等经常在洞穴中活动，但它们的同类也有直接生活在洞外的个体。