离市中心只有10分钟的路程亨茨维尔阿拉巴马州在美国,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覆盖的山丘和郊区。在洞穴内,潮湿凉爽的空气中飘荡着霉味,石灰石墙壁上回荡着滴水的声音。在三个高30英尺、宽数百英尺的大殿中,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。在这些黑暗的湖泊里,一种半透明的小龙虾在那里安家。

几十年来,科学家们担心谢尔塔洞穴小龙虾(Orconectes sheltae最后一次见到是在1988年发表于年五月的论文地下生物学否则显示。这种小龙虾存活了下来,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,这篇论文的资深作者、阿拉巴马大学亨茨维尔分校的生物学家马修·尼米勒(Matthew Niemiller)已经前往谢尔塔洞穴超过24次。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,包括陆生和水生生物,”尼米勒说。“特别是,我们想努力尝试找到一些几十年来没有出现过的物种。”

穴居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。南洞与另外两种小龙虾共享家园(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。

2019年5月,马修·尼米勒在浮潜时发现了30多年来的第一只谢尔塔洞穴小龙虾。
2019年5月,马修·尼米勒在浮潜时发现了30多年来的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、小龙虾和其他动物都在黑暗中生活。由于新陈代谢较慢——这是对地下生活的一种常见的进化适应,许多穴居物种往往失明且缺乏色素沉着,比它们的地表近亲活得更长。例如,红色沼泽小龙虾,许多不幸的明星路易斯安那州的小龙虾煮它们可以在它们称之为家的沼泽和沟渠中存活5年。谢尔塔南洞小龙虾o .南极光寿命可达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“微蝙蝠”小到可以放在手掌上,它们在洞穴中沉积了鸟粪——这是许多其他洞穴生物的宝贵食物来源,包括舍尔塔洞穴小龙虾。几个世纪以来,蝙蝠、小龙虾和其他谢尔塔洞穴动物的生态系统一直保持着平衡,没有受到干扰。

然后企业家亨利·m·富勒出现了。据管理谢尔塔洞穴自然保护区的斯科特·肖(Scott Shaw)说,1888年,富勒买下了这个洞穴,并以他女儿的名字命名。一年后,富勒建造了一个木制舞池,并在洞穴中安装了一些该市最早的电灯,创造了一个受欢迎的娱乐目的地。当雨水灌满地下湖泊时,富勒甚至为游客经营木船旅游。富勒称这个洞穴为“世界第八大奇迹”广告它自夸道:“与地球上或地底下最伟大的景象相比,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——但这并不意味着能长久。

1896年之后,Shelta几经易手,据说在禁酒令期间甚至成了地下酒吧。1967年,研究和保护洞穴的国家洞穴学会(NSS)买下了这个洞穴,以保护其独特的生态系统。

一架30英尺高的梯子向下延伸到张开的谢尔塔洞穴口。
一架30英尺高的梯子向下延伸到张开的谢尔塔洞穴口。礼貌阿亨

在整个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,尽管它不像洞穴中的其他小龙虾物种那样常见。然后,除了1988年的一次目击,谢尔塔洞小龙虾就消失了。

“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20英尺高的洞口安装了一扇门。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年利用麦迪逊县老监狱的铁栅栏建起了这扇门。“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,他们带着一次性防护服、涉水鞋、头盔、大灯、护膝、潜水服和手电筒。“当时的水位有点高,所以我们只能探索第一个主房间,然后是东湖地区,”尼米勒说。

他补充道:“那天我带了一个潜水管,看看能不能再探索下去。”他系好通气管,跳进大约15英尺深的水里,看到下面有一只白色的小龙虾。尼米勒用一个小鱼网把这个小标本捞了起来,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,他可能捕获了1988年以来的第一只谢尔塔洞穴小龙虾。“这是一只雌性,”Niemiller说,并补充说,研究小组能够看到似乎是卵子在内部发育——这是研究一种接近半透明的动物的优势之一。在拍了几张小龙虾的照片后,Niemiller和他的学生们切除了它的一条行走的腿(这条腿最终再生了)。样本的DNA测试证实,它来自谢尔塔洞穴的一只小龙虾——这是30多年来首次有关于该物种的记录。

企业家亨利·m·富勒(Henry M. Fuller)在19世纪末经营过该洞穴的木船旅游。
企业家亨利·m·富勒(Henry M. Fuller)在19世纪末经营过该洞穴的木船旅游。礼貌阿亨

2020年8月,Niemiller、研究生Nathaniel Sturm和其他人再次潜入Shelta的地下世界。尼米勒和斯图姆穿过一条50英尺长,不到3英尺高的隧道,来到了洞穴的西湖,只有在水位低的时候才能进入。斯图姆说:“我们在返回的路上,回到入口处时,我发现水里有一只白色的小龙虾,我用网把它捞了起来。”“通常你在进来的路上看不到他们。但当你把事情搅和起来,他们就会很好奇,他们想知道是什么干扰,所以他们就会出来调查。”这只小龙虾比2019年的谢尔塔洞穴小龙虾略小,是雄性。他们再次取下一条腿,测试DNA以确定其种类。斯特姆说:“知道我们在这里看到了一只——它还活着,仍然存在,没有灭绝——真是太酷了。”

德克萨斯农工大学的海洋洞穴生物学家托马斯·伊利夫没有参与这项研究,他同意这一观点。“我认为这非常酷,”伊利夫谈到这篇新论文时说。洞穴是一个特殊的环境,他补充说。“即使是在我去过很多很多次并自认为很熟悉的洞穴里,也总有发现新东西的可能”——或者重新发现被认为永远丢失的东西。

“我们可能只研究或调查了世界上不到1%的洞穴,”伊利夫说。“这真的是一个我们所知甚少的前沿。”洞穴生态系统特别脆弱,污染等威胁对洞穴动物构成严重威胁;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。尼米勒赞同这种观点。

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