Пещерная фауна , или спелеофауна - совокупность животных, живущих в пещерах, расщелинах и пустотах под землёй (в области жизни, совокупно называемой гипогеей). Пещерная фауна значительно отличается от фауны наземной. Подразделяется на несколько экологических групп: постоянные обитатели, типичные только для гипогеи (троглобионты , троглобии или эвтроглобионты); постоянные обитатели, живущие в сходных условиях и вне гипогеи (троглофилы или гемитроглобионты); обитатели гипогеи, проводящие в ней часть своего жизненного цикла, например, время сна или зимовку (троглоксены или псевдотроглобионты); и животных, случайно попавших в пещеры и погибших там (тихотроглобионты). Пещерную фауну исследуют биоспелеология и фреатобиология (наука о жизни в подземных водах).
Энциклопедичный YouTube
1 / 3
Реликтовая фауна пермских пещер (рассказывает биолог Николай Паньков)
Мегафауна ледникового периода (рассказывает палеонтолог Ярослав Попов)
Амфибии - древнейшие наземные позвоночные (рассказывает биолог Николай Поярков)
Субтитры
Описание и образ жизни
Главными особенностями жизни в гипогее являются: темнота, как следствие - нет фотосинтезирующих растений; отсутствие сезонных и суточных колебаний и постоянство температуры; высокая влажность; своеобразие источников питания.
От постоянного пребывания в темноте животные-троглобионты, как правило, лишены пигмента как ненужного элемента адаптационной окраски: имеют бледную окраску или прозрачны (некоторые рыбы , ракообразные, насекомые), хотя и в меньшей степени, чем пелагические (жители морских глубин). Глаза их часто в значительной степени редуцированы: у позвоночных они прикрыты кожей, лишены линзы или она очень мала; у членистоногих глаза лишены пигмента, имеют меньшее число фасеток или редуцированы полностью. Редко глаз совсем нет, что резко отличает пещерную фауну от находящейся тоже в постоянной темноте глубоководной, среди которой встречаются представители с очень хорошо развитыми глазами (в зависимости от самосвечения этих животных). При этом характерным является усиление других органов чувств: обоняние, слух и осязание (например, у насекомых удлинены усики и ноги). Все насекомые пещерной фауны бескрылы. У обитателей крупных подземных полостей часто наблюдается удлинение придатков, порой животные увеличиваются в размерах по сравнению с наземными сородичами (так называемый «пещерный гигантизм»).
Обычно высокая влажность воздуха, свойственная для гипогеи, приводит к сглаживанию различий между сухопутными и водными животными. Так, при затоплениях подземных полостей и пещер сухопутные животные способны добывать себе пропитание в воде, а водные обитатели могут длительное время прожить в условиях суши.
Так как температура и влажность в пещерах часто остаются постоянными весь год, то постоянные обитатели пещер обходятся без зимней спячки и толстых покровов тела. Обмен веществ в этих условиях замедлен, жизненный цикл, как правило, растянут, характерна постоянная скорость роста, круглогодичное размножение. Основу пищевой пирамиды пещерной фауны составляют разлагающиеся растительные останки, приносимые водой, экскременты других животных (например, гуано летучих мышей) и автотрофные хемосинтезирующие бактерии (например, Perabacterium spelei в пещерах Франции). Многие водные жители гипогеи питаются донным грунтом, в котором содержится огромное количество (до 20 % по весу) бактерий .
Представители
Постоянных обитателей пещер среди птиц нет (к троглоксенам относятся совы), среди млекопитающих же есть некоторые троглофильные виды летучих мышей. К типичным представителям троглобионтов и троглофилов из позвоночных относятся следующие: из земноводных - протей (Proteus anguinus ), пещерные саламандры и тритоны , из рыб - Paraphoxinus, Typhlichthys и др. Среди беспозвоночных представлены плоские черви , кольчатые черви , моллюски . Главная же масса видов приходится на членистоногих , в особенности на насекомых . Так, из жуков , например Anophthalmus , Spelaeodytes, Spelaeochlamys, Troglorrhynchus и др.; из муравьёв - Typhlopone ; из мух - Gymnomus ; из щетинохвосток (
Материал подготовлен дружественным порталом «Популярная механика» .
Пещерная жизнь сильно отличается от жизни под открытым небом — это можно понять, лишь мельком взглянув на животных, приспособившихся к темноте и сырости. Они потеряли зрение и цвет, получив взамен возможность ориентироваться в непроглядном мраке. Их называют троглобионты.
Насекомые, арахниды, рыбы и земноводные всем своим видом показывают, что подземное существование не так уж и страшно. Или же наоборот — как раз настолько страшно, что обычному животному в таких условиях не продержаться и пары дней. И даже если кто-то обитает в пещерах не всю жизнь, а некий ограниченный промежуток времени, подземный мир все равно оставляет на нем узнаваемый отпечаток.
Пиявки
В пещерах хребта Велебит в Хорватии водятся странные пиявки Croatobranchus mestrovi. Они населяют озера с ледяной водой на дне самых глубоких шахт. По бокам тел пиявок расположены выросты, напоминающие ноги, а ротовые отверстия окружают щупальца. Точно не известно, что они едят, поскольку, кроме пиявок, в ледяных озерах никто не живет.
Жуки
Еще в XIX веке ученые не знали, что за животные населяют пещеры, а многие и вовсе сомневались в существовании таковых. Все изменилось с открытием в 1831 году первого пещерного жука Leptodirus hochenwartii, давшего начало развитию биоспелеологии — науке о жизни в пещерах.
Рыбы
Род рыб Sinocyclocheilus характеризуется не только узнаваемым вдавленным черепом, но и различными средами обитания. Некоторые виды полностью надземные, другие — полупещерные, со слабыми глазами, третьи — троглобионты чистой воды, слепые и бледные. Изучение всех видов чрезвычайно ценно для биологов, потому что помогает понять механизмы пещерной адаптации.
Пауки
Хотя в пещерах живет немало пауков, до 2012 года не удавалось обнаружить троглобионтов среди пауков-охотников, ловящих жертву без паутины. Наконец, был найден Sinopodia scurion, единственный безглазый паук-охотник из более чем 1000 известных видов.
Раки
Munidopsis polymorpha, которого называют «пещерным крабом», на самом деле относится к десятиногим ракам. Он обитает в лавовой трубке под Канарскими островами и питается только диатомовыми водорослями, растущими при солнечном свете. Для этого им, впрочем, хватает пары отверстий в потолке.
В наши дни пещеры населяют летучие мыши, пауки, ракообразные и некоторые виды насекомых.
Образование пещер.
Многие естественные пещеры образовались в известковых горных породах. Дождевая вода постепенно растворяет известняк (или другую легкую горную породу). Проникая вглубь этой породы, вода оставляет небольшие трещины, и, чем больше ее следует, тем шире становятся щели. Таким образом вода размывает и растворяет камень. В результате разрушительного действия воды под землей образуются пещеры, провалы, шествия, различные полости, а на земной поверхности - трещины и щели. Путем такого выщелачивания и размывание известняков и других легкорастворимых горных пород образуются пещеры, которые имеют самые разнообразные размеры и неожиданные формы. Есть пещеры, состоящие из одного просторного помещения или ряда камер, которые соединяются с ним. По многим из них протекают подземные реки. Некоторые из пещер открыты для посетителей. Крупнейшая в мире пещера - это Мамонтовая пещера, которая находится в Флинт-Ридж, на территории Соединенных Штатов Америки, ее протяженность составляет 530 км. Другие крупные пещеры - это пещера Хеллох в Швейцарии, общая протяженность которой - 133 км. В Украине с открытых 60 пещер две карстовые пещеры - одни из крупнейших в Европе: оптимистическая, суммарное количество ходов которой 216 км, и озерная, протяженностью 116 км. Обе пещере находятся на территории Тернопольской области.
Сталактиты и сталагмиты.
Проходя сквозь известковую породу, дождевая вода вымывает из нее карбонат кальция (СаС03). Попав в пещеру, вода капает с ее сводов и оставляет слои известкового осадка. Так образуются сталактиты, свисающие в пещерах. Сталагмиты также подобные сосулек и возникают в результате вымывания кальцита - из капель воды, падающих на дно пещеры с потолка или из сталактитов. Сосульки сталактитов, свисающих с потолка, и сталагмиты, возвышающиеся с вниз - очень красивое зрелище.
Опасности, угрожающие жителям пещер.
При нарушении неустойчивой внутренней стабильности подземелья много пещерных жителей могут оказаться под угрозой вымирания. Такая опасность возникает при добыче известняка или очень интенсивного посещения пещер туристами, может стать причиной нарушения водонепроницаемого слоя на дне пещеры. Вода тотчас же пойдет глубоко под землю, и в пещере не станет воды. Это приведет к смерти водных животных, которые живут в пещере. Брошенные в пещере посетителями остатки пищи или искусственные материалы, влияя на микроклимат, также могут привести к необратимым последствиям. Для предотвращения изменениям пещерного микроклимата, необходимого для роста сталактитов и сталагмитов, во всем мире ужесточаются правила посещения пещер туристами. Перемещением по пещерам руководят спелеологи. Эти ученые проводят опыты, исследуя жизнь в пещерах, а также разведывают новые ходы и делают их доступными для широкого круга желающих. Жизнь в пещерах очень уязвима и ее можно легко уничтожить. Летучих мышей, которые здесь зимуют, пугает свет, движение, шум и даже повышение температуры нагреваемого воздуха за счет присутствия людей. Разбуженные летучие мыши тратят драгоценные запасы энергии и только некоторые из них после этого способны дожить до весны. Даже незначительные изменения условий могут погубить колонию подковоносов. Ранее в пещерах проживали крупные хищники, например, пещерные медведи. В наши дни у входа в пещеру можно встретить множество мелких животных. В темных ее уголках, где не хватает света и не растут растения, животных совсем немного. Однако некоторые из них все же отлично приспособились к жизни в пещере.
ЖИВОТНЫЙ МИР
Животный мир пещер В пещерах сохранился особый микроклимат, который является очень важным для животных, обитающих здесь: постоянные температура и влажность воздуха, не меняются в течение всего года. Внутрь пещеры, за исключением участка у входа, не проникает солнечный свет. В полумраке у входа в пещеру еще встречаются растения. Так, во влажных местах растут мхи, лишайники и папоротники. У входа в пещеру зимуют некоторые виды бабочек, например, рыже-бурая совка, пещерный пяденица и другие виды Зимняя. Там же собираются и другие животные, скрываясь от непогоды. Некоторые животные находятся в пещерах в период размножения - такие как насекомые, живущие в почве, и некоторые млекопитающие и птицы. В глубине пещер из-за недостатка света нет растений. Поэтому растительноядные животные не находят себе здесь корма. В пещерах, даже там, куда не проникает свет, живут грибы и бактерии. Они растут на помете летучих мышей и других животных, а также на органическом материале, который в пещеру приносит вода. Грибы и органические вещества являются кормом для ногохвосток, мух, пещерных бокоплавов и многоножек, шо становятся, в свою очередь, добычей хищных комаров, пауков и жуков. Ночница Наттерера зимует в пещерах. Она ориентируется с помощью эхолокации.
Доисторических животных Слои осадочных горных пород, из которых состоит дно пещеры, дают представление о людях и животных, которые в далеком прошлом населяли пещеры. Здесь можно найти останки пещерных гиен, кости северных оленей, мамонтов, пещерных медведей и львов. Одни животные по своей воле прятались в пещерах, другие - падали сюда через трещины в земной поверхности и погибали. Хищники, облюбовали пещеры, затягивали сюда свои жертвы. В пещерах находят изготовлены древними людьми костяные орудия труда. О том, что здесь жили люди, свидетельствуют костяные фигурки и рисунки на стенах и потолках пещер. Определив, кости которых животных находятся в пещерах, можно узнать, чем питались древние люди.
Летучих мышей в пещерах Южной и Центральной Америки, а также Юго-Восточной Азии гнездятся некоторые виды птиц, но в европейских широтах обычными жителями пещер стали летучие мыши. Иногда они живут в них круглый год, но чаще вы-пользуют их как места для зимовки. В пещерах зимует 16 видов летучих мышей. Летом в пещерах попадаются большой и малый подковоносы. Темнота для летучих мышей не является препятствием, поскольку они в пространстве ориентируются с помощью локационной системы. Летучие мыши издают высокочастотные звуки и улавливают эхо от предметов. Места зимовок летучих мышей должны отвечать определенным требованиям. Поэтому животные, например, избегают пещер со сквозняками, низкой влажностью и несоответствующей температурой.
Низкие температуры, высокая влажность воздуха и отсутствие света определили особый комплекс пещерной фауны. Эта фауна, занимающая значительную часть литосферы, весьма специфична и достаточно богата по числу видов. по условиям и характеру обитания подразделяются на три основные группы: троглобионты – типично пещерные обитатели; троглофилы – животные, предпочитающие жить в пещерах, но встречающиеся и на поверхности Земли, и троглоксенты – случайные посетители пещер. Особый интерес представляют троглобионты . Эти животные лишены органов зрения и почти бесцветны. Глаза у них в условиях полной темноты редуцировались, зато значительное развитие получили органы осязания и обоняния. В жизненных циклах многих пещерных животных отсутствует сезонная периодичность. Так, на раковинах моллюсков нет годовых колец, что указывает на непрерывный рост их в течение всего года. Лишь в сильно обводняемых пещерах у некоторых водных животных наблюдаются сезонные особенности роста и размножения. Это связано с изменением уровня воды, а следовательно, с изменением обилия и состава пищи. Троглобионты приспособились к высокой влажности воздуха. Многие наземные животные (пауки, многоножки, мокрицы) могут длительное время ползать по дну водоемов, а обитатели вод нередко выходят на сушу. Пещерные животные питаются в основном бактериями, плесневыми грибами, пометом летучих мышей, органическими остатками, принесенными в пещеру водой. Среди них есть и хищники. Среди троглобионтов много реликтовых форм. В периоды великих оледенений эти животные ушли в пещеры и на протяжении многих тысячелетий почти не изменились. Изучение их позволяет точнее восстановить отдельные звенья эволюции животного мира нашей Земли.