洞穴山蛭生物學習性觀察研究

　　【摘要】2002-2008年，作者對云南省德宏州潞西市境內龍洞中的洞穴山蛭進行了洞內觀察和洞外養(yǎng)殖實驗研究。結果表明洞穴山蛭終身生活在漆黑的洞穴環(huán)境中，只以蝙蝠血為食，沒有冬眠現象。一年四季都有繁殖行為，因為世世代代營洞穴生活而體表透明、背線背紋消失、多數個體第5對眼點退化。
　　【關鍵詞】洞穴山蛭　生物學習性
　　
　　一、研究背景
　　
　　2002年，我?guī)г颇鲜〉潞曛菝褡宓谝恢袑W科技活動小組的學生去一個叫龍洞的山洞游玩時，楊榮杰等學生在洞深200-600米處，發(fā)現許多螞蟥在巖石壁上爬行，學生問我：這些奇特的螞蟥是否會爬出山洞?在漆黑的山洞中它們以什么為食?等一些問題。
　　2002-2008年我們對這群奇異的終身生活在亙古不見光洞穴中的螞蟥進行了6年多時間的觀察，發(fā)現它們的生存環(huán)境、身體外部特征、內部結構、取食對象、繁殖行為等習性都與《中國動物志一環(huán)節(jié)動物門一蛭綱》所描述的山蛭屬的9個種2個亞種有明顯的不同，是未被學術界研究和報道過的洞穴蛭類新種，2005年我們將這群螞蟥定名為德宏洞穴透明山蛭。
　　中國科學院武漢水生生物研究所楊潼研究員依據我們寄去的標本和相關的描述，將這群蛭類確定為新種。定名的洞穴山蛭naemadipsa caw-。Muses sp.nov。并以《洞穴吸血陸蛭一新種在中國云南省西陲的發(fā)現》為題，發(fā)表新種于2009年《動物學報》第一期105頁。
　　
　　二、研究方法
　　
　　1　龍洞內的觀察
　　(1)在伸手不見五指的漆黑的洞穴環(huán)境中我們用電筒、應急燈、蠟燭等工具對這群奇異螞蟥的生物學習性進行觀察。
　　(2)2004-2007年，我們每個月進洞觀察記錄1次，在整個研究過程中共采了200多個生殖卵繭、500多條大小不同、月份不同的成體、幼體螞蟥標本，抓捕了100多只洞內蝙蝠，采集了10種洞內其他動物標本和8份巖壁樣品。
　　(3)在洞內放了一個溫度計，記錄了洞內一年四季溫度的情況，用100厘米直尺測量了洞內水量的變化。
　　(4)用數碼攝像機拍攝錄像，用數碼照相機拍攝照片。通過4年多時間的攝像、照相(包括夜景模式)，我們完整地記錄了這群奇特螞蟥在不見光的洞穴中的活動情形，共拍攝了7盤DV帶及2000多張數碼照片。
　　(5)將鴿子、老鼠裝在小鐵籠中，再將小鐵籠固定在龍洞內有螞蟥的巖石上，第二天去觀察洞內螞蟥對其他動物的取食情況。
　　(6)用人手和腳在龍洞內做這群螞蟥對人體反應的試驗。
　　2　在科技活動實驗室中的觀察
　　(1)在科技活動實驗室中我們將8個玻璃水槽分4對，兩兩口對口地對接在一起，做成人工透明飼養(yǎng)箱，用于對所采集的成體、幼體螞蟥和卵繭的人工飼養(yǎng)觀察研究。研究內容是這群奇特螞蟥洞外取食、交配、產卵繭等情況，以及洞外成活時間、成活的溫度條件等情況。
　　(2)外部特征觀察研究。研究內容是用放大鏡和解剖鏡觀察這群奇特螞蟥的成體和幼體的體長、體粗、體表顏色、乳突、背線背紋的情況、體環(huán)數、口吸盤尾吸盤特點、眼點數量和分布、出現環(huán)帶的時間和位置、雄雌生殖孔的位置、卵繭形成的過程。
　　(3)內部結構解剖研究。研究內容是在解剖鏡下解剖成體螞蟥，觀察生殖系統(tǒng)中精巢、卵繭的結構，消化和排泄器官的結構，口吸盤內顎及齒的情況。
　　(4)將鴿子、老鼠、蝙蝠放在裝有螞蟥的人工透明飼養(yǎng)箱中觀察螞蟥在洞外的取食反應。
　　使用的儀器、試劑、工具有：GPS衛(wèi)星定位儀、數碼攝像機、數碼照相機、恒溫箱、解剖鏡、解剖刀、透明水槽、溫度計、電筒、竹梯、捕網、甲醛、酒精等。
　　
　　三、研究結果
　　
　　1　洞穴山蛭的生活環(huán)境
　　(1)龍洞周邊環(huán)境：洞穴山蛭的發(fā)現地位于云南省德宏州潞西市城郊鄉(xiāng)鍋蓋石村境內的一個被老百姓稱為龍洞的古老山洞中。龍洞口海拔1004米，東經24°50′，北緯98°65′，洞內分上洞和下洞，上洞深數千米，高2-7米，雨季時有流水；下洞深800多米，高2-4米，四季有山泉從洞中涌出。龍洞的上方山坡上長滿茂密的雜木林，6-11月有兩種吸血的較小的黑色山螞蟥，龍洞口的下方是傣族的水田，6-11月有兩種較大的吸血的水螞蟥。
　　(2)龍洞內環(huán)境：洞穴山蛭主要分布在下洞深200-600米、不見光的潮濕的巖石壁上，洞內溫度一年四季都在20℃-21℃之間。洞內水量在夏秋季比冬春季增加4倍左右。
　　2　龍洞內的其他生物
　　(1)洞內溫度恒定，濕度較大，巖壁上有微生物。
　　(2)從洞口到洞內600米處可見小昆蟲、螽廝、蜘蛛、多足蟲和數量眾多的倒掛在洞壁巖石上的蝙蝠。
　　3　洞穴山蛭在洞內的活動情況
　　在攝像機的夜景拍攝模式鏡頭中，我們看到在漆黑的洞中，成體大螞蟥多呈群居狀況分布，以所在的區(qū)域統(tǒng)計可分為10個群體，共有2000多條。它們多數都處在緩慢的尺蠖爬行狀況中，少數倒掛在巖石壁上。透明小幼體多呈倒掛狀況和不停的快速尺蠖運動中。透明小螞蟥的數量在8-12月最多。一直沒有觀察到洞穴山蛭爬出山洞的現象。
　　4　洞穴山蛭在洞內的取食情況
　　在洞內，多次觀察到的幼體洞穴山蛭吸食蝙蝠血的現象。沒有觀察到成體吸食蝙蝠血的現象，我們捕到數十只從洞口飛出的蝙蝠，身上沒有螞蟥吸附著，但有受傷的痕跡。
　　每次進洞觀察，我們都用自己的手和腳做實驗，大、小螞蟥快速離開手指和小腿；將鴿子、老鼠裝在小鐵籠中，再將小鐵籠固定在龍洞內有螞蟥的巖石上，第二天去檢查，也沒有看到大、小螞蟥吸附在鴿子和老鼠身上；春節(jié)前后附近的居民經常結伴進洞游玩，沒有人被這群螞蟥襲擊叮咬。
　　5　洞穴山蛭在人工飼養(yǎng)條件下的取食情況
　　在實驗室飼養(yǎng)螞蟥的透明飼養(yǎng)箱中，我們多次用血腥味很濃的動物新鮮肝臟進行實驗。大、小螞蟥都沒有趨向肝臟的行為。
　　我們將蝙蝠與大、小螞蟥放在一個水槽中，發(fā)現小螞蟥有強烈而敏感的吸食蝙蝠血的攻擊行為，小螞蟥都是尾吸盤一端附在巖石上，口吸盤吸在蝙蝠的身體上。半個小時左右透明小螞蟥體內充滿鮮紅的血液，吸過蝙蝠血的小螞蟥生長快。大螞蟥沒有吸蝙蝠血的行為。
　　我們將大、小螞蟥與鴿子、老鼠同放在一個鐵籠中，沒有觀察到鐵籠中大、小螞蟥吸食鴿子和老鼠血的現象，證明它們對鴿子、老鼠等動物不敏感。
　　6　洞穴山蛭的繁殖情況
　　(1)在龍洞內，洞穴山蛭一年四季都有繁殖行為。6～11月最多，這段時期爬在洞內巖石上的大螞蟥中有50％的個體有白色的環(huán)帶，在巖石縫中有單個和三五成群掛在巖石上的卵繭。
　　(2)繁殖時期的個體，在環(huán)帶的腹面，雄、雌生殖孔出現在第23／24和25／'26體環(huán)的環(huán)溝上，相隔2環(huán)，交配時兩條螞蟥反向抱對。
　　(3)受精后環(huán)帶從螞蟥頭部蛻出形成卵繭，卵繭呈橢圓形泡沫狀，表面由無數的六邊形薄膜組成。中央有一圓形光滑的蛋白胚胎。
　　(4)解剖12個卵繭將要孵化的蛋白胚胎內有7條體長1厘米左右的發(fā)育完整、通體透明的幼體。從卵繭形成到小螞蟥孵出需35天左右。
　　7　洞穴山蛭的外部形態(tài)特征
　　洞穴山蛭體表透明，有明顯的乳突，沒有背線和背紋。身體的前1／4細小，后3／4膨大。收縮時最大體寬近1厘米，伸長時最長個體近7厘米。口吸盤背面有4～5對黑色小眼點，70％的個體第5對眼點退化消失。口吸盤內側齒狀突起退化。性成熟時在第17～34體環(huán)上出現乳白色環(huán)帶，雄、雌生殖孔相隔2環(huán)。
　　8　洞穴山蛭的排泄。
　　洞穴山蛭的幼體全身透明未觀察到排泄現象。成熟個體尾吸盤背面的排泄孔，經常排出黑褐色濃稠的液體。這些排泄物在它們生活的巖壁上累積形成黑色的薄層，為巖壁上的微生物和小昆蟲提供了生存的食物。
　　9　洞穴山蛭種群數量
　　洞穴山蛭不爬出洞外、終身在洞中生活，種群與外界不發(fā)生交流。它們的生存不受洞外溫度變化、降雨量、光照、食物等自然環(huán)境因素和農藥、化肥等人為環(huán)境因素的影響。影響它們種群數量的最重要因素是可以吸到蝙蝠血的機會，沒有吸食蝙蝠血的幼體逐漸死亡。
　　10　洞穴山蛭在洞穴中生活的原因
　　我們推測龍洞周圍的山螞蟥，因山體塌陷而進入龍洞，在洞內巖石上爬行的過程中，有些螞蟥偶然遇到了正在睡眠中的蝙蝠。獲得了第一次在洞穴中吸食蝙蝠血的經驗，這些吸到蝙蝠血的螞蟥在洞內生存下來，并繁衍至今。幾千年來他們的后代只吸食蝙蝠血，感覺器官只對蝙蝠的氣味產生反應，口吸盤中顎片上的齒狀突起因適應蝙蝠嫩而薄的皮膜而退化。因在漆黑的環(huán)境中，它們的第5對眼點多數已經退化，對光刺激不敏感。
　　
　　四、研究小結
　　
　　洞穴山蛭只以蝙蝠血為食，終身生活在不見光的漆黑的洞穴環(huán)境中，沒有冬眠現象，因區(qū)域隔離而演化成生物學習性與所有山蛭不同的新