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Pit Tagging Bats

Tim Carter, Ph.D

蝙蝠埋植标识技术

提姆·卡特博士

印地安纳蝙蝠被联邦政府列为国家濒危种之一。1960年，其数量达88万多，而现在数量减半，仅存44万只。众所周知，这种蝙蝠在洞穴和矿山中冬眠，随后到森林中过夏。在我研究印地安纳蝙蝠之初，坦白地说，有很多关于这种蝙蝠的自然史是一片空白，我们全然无知。对于它们到哪儿觅食、在哪儿栖息度夏我们也知之甚少。我们总自以为关于所有野生动物的一些简单问题我们已经很了解，而事实并非如此，其答案往往令我们很是吃惊。我们对很多动物特别是蝙蝠了解甚微。而当你对它们吃什么都一无所知时，仅仅通过保留森林来拯救它们是很困难的。此外，还有一个难点是：由于夜行动物到处飞，且飞速相当快，因而很难被监测以统计其数量。即便要知道一个地方的印地安纳蝙蝠的数量也是非常困难的。这也正是我们在阿特布瑞的项目所致力研究的一个方面——寻找出一种统计其数量的方法。

我们正在研究一种被称为埋植标识符的新技术。它是一种微小的被动集成发射机应答器(Passive Integrated Transponder)，简称PIT。把它植入皮肤，它就像杂货店里商品的条形码，当你用阅读器读取时，它就会激活里面的小芯片，发送出唯一的一个信号、返回一个号码，然后你就可以得到这个蝙蝠的编号——一个很长的十进制数。

因而，我们有可能在它们冬眠的地方找到它们，当它们迁徙时，可以知道它们冬眠后去哪儿度夏。这种标识技术有很大的发展前景，可以长期标识这些动物。希望一旦我们实施并完成这项工作后，便可以确定诸如土地管理这样的行为对这些动物有何利弊。如果我们伐木建造对它们会有影响吗？这对动物真的有害吗？关于这一点，我们真的不是很清楚，仍只是在猜想。而当我们能确切地说“是”——这对它们有益；或“不是”——这对它们有害，那将真是很不错的一件事。

我之所以喜欢洞穴鱼，是因为它们的自然选择和能随时间的变化适应地下生境的能力。它们绝对是环境选择的动物，这意味着它们很早就存在了，但繁殖量并不多。洞穴鱼生活在一个相当安全的环境里，没有任何自然天敌，是它们食物链中的顶级者。它们就像是洞穴地下河里的“小老虎”，至少能活到30岁，有的甚至可以活到60或70岁。当然，它们是瞎子，但这并不影响它们在洞里生活。这就好比我们头颅上的眼窝，它始终在那儿。显然，要使骨头进化成适应你柔软躯体的形状是很困难的。因而，失去像眼睛这样的功能器官对我们来说好像是退化了，但事实上只不过是朝着另一个方向进化以适应不同的环境罢了。

气候变化是生物进入地下生活和提前适应环境变化的原因之一。如果你开始适应洞穴生活的话，那就意味着你已经生活在黑暗的地方了。也许是在枯枝落叶堆的下面，也许是在沼泽湿地底部的有机残骸。你为什么会到地下去的呢？也许是因为气候变暖了，而你是一只适应寒冷环境的鱼，到地下你就可以生活在凉快的水中；也许是迫于陆地上天敌的压力而溜进洞里，因为在那儿没有人吃你。这些都是洞穴鱼最先生活在地下的可能原因，或许可以说从它们的祖先开始便是这样。

北部洞穴鱼相当小，大概只有110英里长，20英里宽，是一种遍布肯塔基州南部猛犸动至印地安纳的布鲁明顿南部的椭圆形的小鱼。这是相当小的一种淡水鱼，因而毫无疑问，它们很脆弱。它们体型很小，数量集中在五六七个居民点。而且，一次洪水便会很容易的使其中十分之一灭绝，因此，我们必须悉心的保护它们，以确保它们不至于到处灭绝消失。因为如果这一旦发生的话，它们将需要更多的保护以保持它们的多数量。

洞穴因其有限的环境而成为研究生物进化的好地方。我们从几个不同层次的环境适应来描述洞穴生态。例如，最低层次的可以称为偶来洞型，它们只在洞里呆一段时间，然后又回到地表，而不可能在洞里度过它们的一生。第二层次的称为适洞型，它们可以在洞里终其一生，例如洞穴蝾螈，但它们也可以在洞穴以外的地方生活。换句话说，它们也可以生活在朽木或岩石下，只要是黑暗、潮湿、凉爽的地方。此外，当然，洞穴环境适应的最高层次是穴居动物。穴居动物完全是洞穴环境选择适应的结果，它们必须呆在洞里，离开洞穴便不能生存。这正是我们所知的长期生活在洞穴里的典型的、真正的穴居者，没有眼睛、没有体色，且往往都具有这些生命史上的退化适应。

生物会很快地适应洞穴环境。像杜父鱼这种动物，它们会不远千里游入洞里，但它们却不是洞穴适生种，非穴居动物。它们可以被称为偶来洞型或适洞型动物，而这两种生态类型的区别是偶来洞型动物必须在某个时候离开洞穴以完成它们的生命周期。比如，它们必须离开洞穴觅食生存，然后回到洞穴，洞穴对于它们来说仅仅是避护所。不过，杜父鱼却有可能在洞穴里度过它们的一生，因为它们会呆在洞内很深的地方，况且像杜父鱼这样的小鱼不可能仅仅为了找一顿饭而游两英里到洞外，毫无疑问，它们只会在洞里觅食。也正因为我们看到的这种小东西呆在洞内很深处，从而成为它们在洞里繁衍的有利证据。这也正好说明它们处于偶来洞型和适洞型之间。从进化论的观点看，洞穴是有趣的，因为在洞里你会开始适应黑暗环境的变化。

印第安纳国家森林公园位于南印第安纳州，是美国最小的国家森林公园之一。它地处一个大的岩溶区，遍布落水洞、洞穴和盲河。因而，洞穴环境完全取决于地表河流入的生物种类。我们的任务之一是保持国家生物种类的多样化，而洞穴自然与这项计划密不可分。我们已经知道了很多种洞穴生物，当然也有很多不知道的。但如果不采取措施保护和维持这些资源的话，我们将失去它们。

我认为，人们之所以对洞穴感兴趣，很大程度上是因为它们是人类的最后一片处女地。早在最近几年，我们便一直开展印第安纳洞穴生物的调查，为科学新增了三十多个新品种。而作为一个野生动物学家，我最感兴趣的是动物区系。在这里你可以找到所有宜居在黑暗地方的奇异的生物。而且，如果你进洞观察的话，你会发现，洞穴生物种类是如此之多，而你仅能找到其中的一些样本或一个单独的个体。我知道，洞穴物种往往不如一些人们熟知的其它物种那样为人所了解，要使公众对千脚虫有热情是很困难的。因此，向人们普及关于这些物种的知识及其重要性、并且使人们对之有热情显得越来越重要。

但是，也许和大多数人一样，我喜欢蝙蝠。拿来一只蝙蝠，首先你会发现它们是多么的小，它们看上去应该是很脆弱的，但事实并非如此。看它那亮晶晶的眼睛，我肯定当你第一眼看到它们时就会觉得它们是一种可爱的动物。

我们对洞穴保护很感兴趣，洞穴被我们视为印第安纳国家森林公园的很宝贵的资源。我们的政策是不阻止也不鼓励人们探洞，对所有的洞穴位置我们实行保密策略。所以，如果你在户外树林里偶然发现一个洞穴并且有兴趣进去探洞的话，我们觉得这是正当的消遣。但我们绝对不会向你介绍这些洞穴，因为我们要确保没有很多人去那儿以保护它们。

蝙蝠是哺乳动物，它们有毛发、用奶哺育幼仔。然而，它们是唯一会飞的哺乳动物，这也是它们区别于其它动物的特点。蝙蝠也有一些化石记录，但是，最老化石中的蝙蝠已经进化得很完全了。因而，从化石记录里我们真无法得知它们的进化史。然而，从它们的结构看来，大多数人会认为它们的祖先有可能是鼩鼱(一种食虫的小哺乳动物，类似老鼠但有长而尖的口鼻、小眼睛和小耳朵)之类的洞穴的土著蝙蝠。对于蝙蝠为什么倒挂的具体原因，我们不是很清楚。但是，我们知道倒挂可以使它们悬于高处，方便地落下飞出洞外。此外，如果下方有一个诸如天敌之类的东西的话，倒挂着可以很容易地发现它们。蝙蝠冬眠的时间很短，而大多数动物冬眠时间很长。

秋天，蝙蝠大量地进洞和矿山，被称为群聚。它们夜间出没洞穴，我们认为这是在寻找配偶或是在迁徙。

我们已经研究这些动物很长时间了，致力于确定它们从哪儿来、到哪儿去，什么时候来、什么时候去，以及在一年中什么时候活动、同一种群中的不同个体有没有区别等诸如此类的问题。对于这些问题我们尚不是很清楚。直到最近，我们才得以在它们身上安装无线电接收器、利用这些小的无线电波来追踪它们的飞行状况以观察它们在哪儿觅食。它们吃大量的农田害虫。大的棕灰色色蝙蝠80％的食物来源于对农田有害的昆虫，这也是为什么它们之于我们来说如此宝贵的原因之一。

此外，它们大概是唯一的以夜昆虫为食的自然天敌。因而这保持了自然生态平衡。有一些动物以夜昆虫为食，而这种动物正是蝙蝠。

一些蝙蝠在朽木的树皮下度夏。正因为此，有六种蝙蝠离不开树木，它们至少需要少量的一些树木。我们为蝙蝠和其它大多数物种能做的最多就是保留些更多的土地，仅仅一小片森林就够了。大多数蝙蝠并不在森林深处而是边缘觅食，我们的土地正以每年101,000公亩的速度被开发，而大多数是森林。因此，我们禁止砍伐树林。

蝙蝠的生命很长。据我所知，小棕灰色蝙蝠的寿命最长为34年。这对于如此小的动物来说是惊人的，一只老鼠或鼩鼱最多只能活不到一年。我们所知道的每种蝙蝠都有一部不一样的生命史，差异很大。除了三种以外，其它的大都长得很相像。一种是红色，一种是灰白色的称为灰白色蝙蝠，它看上去身覆灰白色的霜。还有一种银色毛发的蝙蝠，颜色为深巧克力至棕色，近乎黑色，其余的都是体色很灰的蝙蝠。它们的牙齿有一些差异，耳朵及其长度也有些细微的区别。在自然界，没有其它的哺乳动物能飞，没有别的动物有回波定位功能，因而，蝙蝠是一种相当宝贵和有趣的动物。

在地球上，地表的大多数生命是靠太阳能驱动的。显然，在洞里没有太阳光，因而，洞穴缺少一个生态系统所需的重要的能量来源之一。

洞穴是一个相当匮乏的环境。例如，如果你拿来一粒糖，把它分成一千份，然后把其中的千分之一放进一升水中，这就相当于洞穴环境中微生物所能获得的能量。

当谈到贫乏环境的时候，人们也许会想到物种罕见得像沙漠一样的地方，因为那儿没有充足的能量供微生物生长，能量正是我们希望在洞穴里能找到的东西。当然，我们知道，当你走进一个洞穴系统，从洞口往里随着能量的减少，物种数量也随之减少。但是，再往里超过一个门槛值时，你会发现生物量和多样性都开始增加。我们认为造成这种变化的原因是，随着洞穴生境变得逐渐贫乏，不同的生物种群之间产生了互惠共生的作用。当它们生活在一起时，一种生物带来能量，驱动了另一种生命产生营养物，然后又使得另外一种生物制造机体、能量和糖份以保证其它的生物生长。就这样，生物之间彼此互惠共生。结果，在这种贫乏的环境里，生态系统中的许多生物种群必须通过一起生活来提高它们对恶劣环境的生存能力。现在，我想你该明白，洞穴生境并不同于沙漠，它有许多不同等级的远比沙漠匮乏的生境。而当匮乏到相当低的一定程度时，你会发现生物多样性又开始增多了。

微生物相当小，事实上，它们能通过游泳以穿行于岩石之间。但是，你可以想象，印第安纳洞穴里的一只龙虾由于太大、不能自由移动，便可能一辈子被困在那个洞里。而微生物在地质历史上可以从一个洞钻进另一个洞，这样，它们便横穿了洞穴之间的岩石。

此外，由于微生物相当轻，因而它们可以漂浮在空气中。当洞穴与外界发生气流交换时，微生物随之漂进洞内，然后被吸附到洞里某个地方便开始滋养那个洞穴。

微生物的生存环境是周围所有生态系统赖以形成的基础。因此，在洞穴中，它们负责转移洞穴环境中的许多养份。当岩屑随着洪水冲进洞穴，微生物便开始分解以释放它们的能量。所以它们是你在洞穴里所能找到的几乎所有生态系统的真正的基础。

螯虾（任一种喇蛄属和螯虾属的淡水甲壳类动物，形状象龙虾但比龙虾要小）是一个很古老的种群，很早便在地球上生存了。它们几乎都没有眼睛，是一种专性生物。白色盲虾大概有四十一二个不同种，它们看上去似乎很瘦弱、单薄，但事实上，它们的生命力相当强。我们这里的当地螯虾最多可以活2.15至3年，而盲虾可活50、60、70年甚至更多。我认为这部分是适应环境的结果。这些专性化生物适应特定的环境形成了相当独特的品性，如长寿。但这些生物中大多数没有眼睛何体色，这是生物移居住地下适应环境变化的结果。

看看地下生物是如何为了适应环境变化而改变许多地表生物的典型特性、与地表生物形成明显差异，以及它们如何改写自己的生命史，你就会知道为什么在洞里很难找到许多有地表特性生物的原因之一。此外，我认为其中很多要归咎于能源问题。

你所看到的是一个缺乏能量的环境。它们必须依靠很少的一点食物和一些有机物行走很长的距离。因此，在这些洞里我们关注的主要是叶子、木棍、橡树果和胡桃果之类的东西。它们可以通过摄取植物类的东西获得能量，但真正的能量来源是微生物群落。这就好比你吃一块薄脆饼，只一丁点儿的东西，尝起来味道不错，而你也顺便从中获得了一点能量。但是，当你吃一块厚厚的花生黄油，这时，你才会真正地获得能量。因为只有通过努力，才能获得所需要的东西。这就是洞穴生物生存的本质。微生物群落开始依附于有机物并分解它们，就像吃花生黄油提供能量，它们是洞穴生物获得能量的真正来源。

南印第安纳区从洞穴生物的角度来看，是一个有趣的地方，因为其历史上在冰期曾受冰川作用。每一次冰川运动都从北方和阿巴拉契亚山脉山顶给美国东部地区带来了大量的物种。印第安纳正处于更新世冰川的边缘。当冰川后退时，当地的动物便面临危机，它们必须寻找到新的宜居的栖息地。有一种办法是生活到高海拔地区，另一种是随着冰川的退却往北方迁移，还有一种就是找一个凉爽、湿润的住所。而印第安纳的洞穴便是这样的地方。

印第安纳国家森林公园在印第安纳岩溶区呈一个宽广的条带。其中，小的岛状岩溶区被非岩溶区隔离、分布着许多洞穴。这些岩溶小岛上形成了大量的物种，因而你可以找到很多地方种。这里所有的洞穴系统和它们的动物区系就是研究生物演化的一个实验室。

当你观察洞穴、岩溶和地下水时，事实上，你所看到的不仅仅是洞穴，它就好比一只装满小昆虫、蠕虫、蝙蝠、蝾螈（有尾目中一种像蜥蜴的小型两栖动物，具有多孔无鳞的皮肤和四条常无力或发育不完全的腿）和鱼等在内的管子，是洞穴大环境的一面镜子。洞穴上方的地表植被跟洞穴本身一样也是洞穴环境的一部分。

由于人类越来越多地向自然环境侵占，印第安纳的喀斯特正面临着巨大的压力。至今仍有人普遍地认为把农药扔进落水洞就可以再也看不到它们了。而事实并非如此，它们总会通过另外一种方式来报复你。

假蝎子不好吃，它们一文不值。因而，从来没有人会通过找假蝎子而富起来。但是，当你去干扰一个正在崩解的食物链时，你会发现它们也是更大动物群体中的一个很小的部分。

要让公众认识洞穴跳虫（节足动物，身体1～2mm长）的重要性是很难的，但是通过土地管理等措施来保持岩溶环境的完整性却是可以办到的。而昆虫和蠕虫是否具有美感便是环境的指示剂。