距离市中心仅10分钟路程亨茨维尔阿拉巴马州,一个隐藏的世界充满了奇怪的生物。2500英尺长的谢尔塔洞穴蜿蜒在森林山丘和郊区社区之下。洞穴内,潮湿凉爽的空气中弥漫着霉味,石灰石墙壁上回荡着滴水声。在三个高30英尺、宽数百英尺的大厅中,在冬末和春季的雨季,有一系列晶莹剔透的湖泊,这时洞穴的水位会上升15英尺。就在这些黑暗的湖泊里,一只半透明的小龙虾在那里安家。

几十年来,科学家们一直担心谢尔塔洞穴小龙虾(Orconectes sheltae),最后一次出现是在1988年,已经灭绝了论文发表于地下生物学否则显示。这只小龙虾还在存活,但由于地下水污染和其他人类活动,它被认为是极度濒危物种。

自2017年以来,这篇论文的高级作者、亨茨维尔阿拉巴马大学的生物学家马修·尼米勒(Matthew Niemiller)已经去了谢尔塔洞穴24次以上。他的团队的目标是调查当前的生物多样性,但他们也希望重新发现最难以捉摸的居民。“我们想重新评估那里的洞穴群落,包括陆地和水生,”尼米勒说。“特别是,我们想努力寻找一些几十年没见过的物种。”

穴居的小龙虾没有任何色素,而且是瞎的。它们就像白色的小龙虾在粉质湖床上跳舞。它们的螯比其他洞穴小龙虾更窄更长。与其他两种小龙虾共同居住的南洞(Orconectes南极光)和阿拉巴马洞穴(Cambarus jonesi),谢尔塔洞穴小龙虾是其中最小的,只有一英寸多一点。

马修·尼米勒(Matthew Niemiller)在2019年5月浮潜时,发现了30多年来第一只谢尔塔洞穴小龙虾。
马修·尼米勒(Matthew Niemiller)在2019年5月浮潜时,发现了30多年来第一只谢尔塔洞穴小龙虾。Matthew L. Niemiller提供

历史上,谢尔塔洞穴是美国东部最多样化的洞穴系统之一。早在尼米勒和其他科学家出现之前,甲虫、蝾螈、虾、小龙虾和其他动物就在黑暗中生活。许多穴居物种通常是盲目的,缺乏色素沉着,由于新陈代谢较慢——一种常见的适应地下生活的进化,它们比生活在地表的同类活得更久。例如,红沼泽小龙虾,许多不幸的明星路易斯安那小龙虾它们可以在它们称之为家的沼泽和沟渠中生活长达五年。谢尔塔的南方洞穴小龙虾,o .南极光寿命长达22年据认为,谢尔塔洞穴小龙虾的寿命与之相似。

一群灰蝙蝠也在谢尔塔洞穴安家。这些可爱的毛茸茸的“微型蝙蝠”小到可以放在你的手掌里,它们在整个洞穴里沉积了鸟粪——这是许多其他洞穴生物的宝贵食物来源,包括谢尔塔洞穴小龙虾。几个世纪以来,由蝙蝠、小龙虾和其他谢尔塔洞穴动物组成的平衡生态系统一直没有受到干扰。

然后企业家亨利·m·富勒出现了。1888年,富勒买下了这个洞穴,并以他女儿的名字命名,据谢尔塔洞穴自然保护区的管理人斯科特·肖(Scott Shaw)说。一年后,富勒建造了一个木制舞池,并在洞穴中安装了一些城市的第一批电灯,创造了一个受欢迎的娱乐目的地。当雨水淹没地下湖泊时,富勒甚至为游客提供木船之旅。富勒称这个洞穴为“世界第八大奇迹”广告他自吹自擂地说:“与地球上或地底下的这一伟大景象相比,旧世界的一切发现都显得微不足道。“是的,这是一件大事,”肖说,但这并没有持续多久。

1896年之后,Shelta几经易手,据说甚至在禁酒令期间成为了一家地下酒吧。1967年,研究和保护洞穴的组织国家洞穴学会(NSS)买下了这个洞穴,以保护其独特的生态系统。

一架30英尺高的梯子下降到张开的谢尔塔洞穴。
一架30英尺高的梯子下降到张开的谢尔塔洞穴。阿玛塔·欣克尔提供

在20世纪60年代和70年代,科学家们在100多个场合发现了谢尔塔洞穴小龙虾,尽管它不像洞穴里的其他小龙虾那么常见。然后,除了1988年的一次目击,谢尔塔洞穴小龙虾消失了。

“在20世纪60年代末、70年代初的某个时候,那里的水生生态系统发生了一些变化。它完全崩溃了,”尼米勒说。地下水污染可能是导致坍塌的原因之一,但更有可能是在洞穴20英尺的入口处安装了一扇门。为了阻止尼米勒所说的“业余洞穴探险者”进入洞穴,国家安全局在1968年利用麦迪逊县旧监狱的铁栏建立了大门。“大门对蝙蝠并不友好,”尼米勒说。蝙蝠和它们赖以生存的粪便离开了。20世纪80年代,大门被拆除,但动物们再也没有回来。

2019年5月,Niemiller与学生和同事一起进入Shelta进行研究旅行,他们携带了一次性防护服、涉水服、头盔、大灯、护膝、潜水服和手电筒。尼米勒说:“当时的水位稍微高一些,所以我们只能探索第一个主房间,然后是东湖地区。”

他补充说:“那天我带了一个通气管,只是想看看能不能多探索一点。”他系上潜水管,跳进大约15英尺深的水里,看到下面有一只白色的小龙虾。尼米勒用一个小诱饵网捞起了这个小标本,注意到它的钳子又小又细,就像那些被认为已经灭绝的小龙虾一样。

他谨慎乐观地认为,这可能是他自1988年以来捕到的第一只谢尔塔洞穴小龙虾。“这是一只雌性,”Niemiller说,并补充说,研究小组能够看到内部发育的卵子,这是研究一种接近半透明的动物的优势之一。在给小龙虾拍了几张照片后,尼米勒和他的学生们切除了它的一条行走腿(这条腿最终会再生)。样本的DNA测试证实,它来自谢尔塔洞穴的小龙虾,这是30多年来该物种的第一次记录。

企业家亨利·m·富勒(Henry M. Fuller)在19世纪后期经营了洞穴木船之旅。
企业家亨利·m·富勒(Henry M. Fuller)在19世纪后期经营了洞穴木船之旅。阿玛塔·欣克尔提供

2020年8月,尼米勒、研究生纳撒尼尔·斯特姆(Nathaniel Sturm)等人再次潜入谢尔塔的地下世界。Niemiller和Sturm穿过一条50英尺长不到3英尺高的隧道到达了洞穴的西部湖泊,这是一个只有在水位低时才能进入的区域。斯特姆说:“我们在返回入口的路上,发现水里只有一只白色的小龙虾,我用网把它捞了起来。”“通常你在来的路上看不到他们。但当你把事情搅乱了,它们就会变得好奇,想知道干扰是什么,所以它们会出来调查。”比2019年的谢尔塔洞穴小龙虾略小,这是一只雄性小龙虾。他们再次取下一条腿,并测试DNA以确认物种。斯特姆说:“仅仅知道我们在这里看到了一只——它还活着,还活着,还没有灭绝——真是太酷了。”

德克萨斯A&M大学的海洋洞穴生物学家托马斯·伊利夫(Thomas Iliffe)没有参与这项研究,他对此表示赞同。“我认为这非常酷,”伊利夫谈到这篇新论文时说。洞穴是一种特殊的环境,他补充道。“即使是在我去过很多次的洞穴里,我认为我很熟悉,总有可能发现一些新的东西”——或者重新发现一些被认为永远丢失的东西。

伊利夫说:“我们可能只研究或调查了世界上不到1%的洞穴。”“这真的是一个我们知之甚少的前沿领域。”洞穴生态系统特别脆弱,污染等威胁对其中的动物构成严重威胁;伊利夫说,许多物种可能在科学家有机会了解它们之前就已经灭绝了。尼米勒也表达了同样的观点。

“我们不一定知道一个物种在未来10年、50年、100年的价值,对吧?他说。“为未来保护和保存这些物种是有好处的。”