Каковы приспособления у пещерных животных?
Обитающие в пещерах животные выработали особые характеристики, которые приспособили их к темной среде в пещерах. Эти подземные животные подразделяются на две большие категории в зависимости от истории их жизни: троглофауна и стигофауна.
Троглофауна
Троглофауна относится к наземным или дышащим воздухом животным, живущим под землей в пещерах и других пространствах, заполненных воздухом под землей. Троглофауна обитает в пещерах и других пещерах, образовавшихся в результате выветривания или разрушения любого типа горных пород, таких как известняк, пизолит, базальт, доломит, известняк, гранит, песчаник и коллювий. Некоторые представители троглофауны включают виды паукообразных и пауков, жуков, многоножек, тараканов, сверчков и некоторых других беспозвоночных. Некоторые из этих представителей троглофауны особенно приспособлены к жизни в подземных местах обитания в полной темноте, и их называют троглобитами.
Стигофауна
Стигофауна относится к водным животным, которые живут в подземных водах, и они населяют различные типы мест обитания в подземных водах. Большую часть стигофауны составляют в основном беспозвоночные ракообразные, но есть также улитки, черви, водяные клещи, рыбы и ныряльщики. Это также животные, которые выработали особые приспособления, позволяющие им выживать в полной темноте. Эти водные представители стигофауны, которые постоянно живут в темноте, известны как стигобиты.
Потеря зрения
Глубокие пещеры характеризуются постоянной темнотой. Животные, колонизировавшие такие места обитания, обладают уникальными приспособлениями. Пещеры имеют ограниченную доступность пищи из-за отсутствия местного фотосинтеза. Доступность пищи в пещерах является внеплановой, эпизодической или сезонной. Поскольку в такой экосистеме не хватает пищи, пещерные жители вынуждены экономить и экономить энергию. Отсутствие глаз является значительным стимулом для экономии энергии обитателями пещеры. По мнению ученых из Лундского университета в Швеции, с глазами связаны затраты энергии, и это было установлено с помощью расчет потребления кислорода глазами и другими областями мозга, связанными со зрением. Ученые обнаружили, что затраты энергии на зрение у рыб, не живущих в пещерах, были примерно на 15% меньше, если они были слепыми. Зрение обходится дорого из-за энергетических потребностей фоторецептивных нейронов и клеток. Как правило, подземные пещеры плохо снабжаются кислородом и пищей, и поэтому животные с пониженным зрительным восприятием лучше приспособлены к таким суровым условиям. У постоянно живущих в пещерах рыб, таких как Astyanax mexicanus, также значительно уменьшен средний мозг, который является областью, отвечающей за зрение. Поскольку животным требуется пищевая энергия для поддержания зрения, троглобиты могут долго выживать при меньшем количестве пищи по сравнению с животными с глазами. Глаза также подвержены травмам, и поэтому у этих животных развилась эта уникальная черта, позволяющая уменьшить такие травмы при потере глаз. Другой теорией, которая использовалась для объяснения потери зрения у пещерных жителей, является гипотеза о дорогостоящих тканях, хотя она не была проверена с научной точки зрения.
Потеря пигментации тела
Троглобиты также выработали уникальную адаптацию к темным пещерам, потеряв пигментацию своего тела, и большинство этих животных выглядят как альбиносы. Эта уникальная адаптация привела этих животных к дегенерации органов, которые не нужны, в то время как улучшаются те органы, которые помогают им выжить. В темных пещерах животные не нуждаются в пигментации, которая помогает их собратьям спасаться от хищников или заманивать добычу в ловушку. Точно так же эти животные не нуждаются в пигментации для защиты своего тела от солнечного света, поскольку среда обитания постоянно темная.
Улучшенные сенсорные механизмы
Что бы ни потеряли троглобиты, они с лихвой компенсировали это развитием других органов, которые повышают их выживаемость. Некоторые из особенностей, которые эволюционировали у троглобитов, чтобы улучшить их выживание в совершенно темных местах обитания, включают изменения в органах чувств и их мозге. У некоторых животных, таких как пещерные рыбы, повышенная обонятельная чувствительность, которая помогает им лучше обонять и понимать окружающую среду, в то время как некоторые могут улавливать вибрации и давление воды в местах их обитания. У этих видов рыб есть боковая линия, которая улавливает вибрации, что является уникальной адаптацией для водных позвоночных, которая помогает им двигаться. Благодаря этой уникальной адаптации животные обладают повышенной способностью сохранять энергию и в то же время повышают свою способность накапливать продукты метаболизма из-за нехватки пищи.
Другие морфологические адаптации
Некоторые пещерные животные также развили уникальные и причудливые приспособления, чтобы справляться с суровыми условиями окружающей среды. Некоторые из таких особенностей включают странные ротовые части, ноги, которые были превращены в органы выделения шелка, и сопла, которые могут впрыскивать защитные химикаты.
Источник пищи для пещерных жителей
Поскольку пещерам не хватает солнечного света и, следовательно, в них не растут растения, эти уникальные экосистемы имеют другой источник энергии. Листья, вымытые или принесенные другими организмами, которые выходят из пещер, часто составляют основу пищевой цепочки пещерной экосистемы. Вымытый мусор становится пищей для грибков и бактерий, которые растут на этих материалах, а многоножки и другие мелкие насекомые питаются грибами и бактериями, а другие более крупные животные питаются этими крошечными животными, и это создает динамичную экосистему взаимозависимости. Помет животных также питает бактерии и грибы, которые составляют основу пищевой цепи в пещерной системе.
