它是现实版的“魔窟”，封闭了500多万年，里面都有什么生物？

笔者 东邪

2005年8月26日，一部名为《魔窟》的动作恐怖片在美国上映，该片一上映很快就受到了广泛好评。该电影讲述的是一支探险队前往罗马尼亚密林深处的洞穴进行探索，但没想到探险队在洞穴里遭遇了不明食肉动物的袭击，从而展开了惊悚的情节。许多朋友表示看完这部电影后对洞穴产生了强烈的恐惧感和排斥感，以后出去旅游都不会进入洞穴了。

毕竟洞穴里的生态系统与外界的生态系统存在巨大的差异，洞穴内封闭的环境容易孕育出一些奇特的生命。实际上罗马尼亚地区确实存在一个长期与世隔绝的洞穴，据说电影《魔窟》就是以这个洞穴为原型进行拍摄的，这个洞穴就是莫维尔洞穴。科学家直到上世纪80年代才首次进入该洞穴，进去后发现洞穴几乎与世隔绝。

那么这个高度密闭的空间里已经出现了哪些令人意料不到的生物呢？它们既无法得到阳光的能量，也无法得到外界的营养和能量，那么如何在洞穴里长期生存下去呢？

科学家在莫维尔洞穴里发现了什么？

据了解，1986年一支欧洲地质勘探队伍在罗马尼亚选择建造发电厂的地址时发现了一个特殊的洞穴。起初这个洞穴的洞口被一堆石块给堵塞住，有一位勘探队员无意中发现石块可以推动，于是用力一推，发现原来那是一个洞口，随即叫来其他队友一起进入洞穴探索。起初他们以为那只是一个比较浅的洞穴，没想到越往里面走越深。

经过粗略的探索，勘探队发现这个洞穴内部空间并不小，而且洞穴里的空气对人体不利，因为其中含有大量的二氧化碳和硫化氢气体，可见这个洞穴长期与外界隔绝。根据队伍中的地质专家的分析，这个洞穴封闭了至少500万年的时间。如果在这漫长的时间里洞穴中还存在生物，那么这些生物很可能发生了不可思议的进化。

果不其然，勘探队员进入洞穴的中心区域后发现了里面存在不少生物，通过粗略计算大概有44种生物，其中有大多数物种在外形上与外界生物相似，但它们身上明显出现了变异情况，例如昆虫外壳的颜色比较浅、大多数生物的眼睛已经退化了。不仅如此，勘探队员发现有些生物并不好惹，只要人靠近它们就会主动发起攻击。

如果有人误打误撞进入这个洞穴，十有八九会被这里面的生物给吓惨，甚至会被其中的生物给伤害到，因为洞穴里存在蜈蚣、蜘蛛、水蝎、水蛭等昆虫。

这个与世隔绝的洞穴如何养活这么多生物的？
经过一番考察后，勘探队员发现洞穴里并没有大体型的动物，都是小体型的生物，其中大部分是节肢动物。像蜘蛛、甲虫等节肢动物，在这个洞穴生态系统中属于顶级猎食者，蜈蚣则站在最高的生态位上。在发现这些生物后，地质专家对它们的出现感到疑惑，这个洞穴长期不与外界产生联系，那么洞穴里的生物是如何存活的呢？

在自然界中，植物是绝大多数生态系统的根基，因为植物能通过光能自养的方式来养活自己和其他植食性动物。所谓的光能自养，指的是植物只需要利用太阳光就能将吸收的二氧化碳和水转化成有机物和氧气，这个过程植物不仅可以实现自养，还可以养活其他生物。很明显，密闭的洞穴中并不存在以这种方式生存的生物，但还有一种生存方式不需要阳光和氧气，那就是化能合成作用。

化能合成作用是自然界一些特殊的微生物所掌握的生存技巧，这种作用以二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，然后通过生化反应合成有机物质。勘探队员在莫维尔洞穴中发现一块水域，水域的表面漂浮着一些白色物体，经过采样分析，这些白色物体就是化能合成细菌的集合。

也就是说，这个洞穴的生态运作靠的正是这些化能合成细菌，它们利用洞穴内有限的水以及空气中的二氧化碳和硫化氢，然后将它们转化成硫酸盐和甲烷，从而获得维持生命所需要的能量。这只是洞穴生态系统最底层的自养实现，再往上走的生物靠这些有机物和无机物生存，形成一环扣一环的食物链。

自然界存在哪些神奇的化能合成细菌？

这种能够进行化能合成作用的细菌被称为化能无机营养细菌，那么莫维尔洞穴中存在哪些化能细菌呢？常见的种类就有亚硝化细菌、硝化细菌、硫细菌和铁细菌。首先是亚硝化细菌和硝化细菌，前者可以将氨和氧气结合生成亚硝酸、水和能量，后者则将亚硝酸与氧气结合生成硝酸和能量。这两种细菌所释放的能量可以促成二氧化碳和水的结合生成葡萄糖分子。

其次是硫细菌，它能够将硫化氢氧化，然后生成水、硫以及能量。生成的硫积累在细菌体内，后续还会以此为原料继续生成硫酸和能量。再者是铁细菌，它可以氧化硫酸亚铁，氧化的过程中不仅会合成有机物，还能释放出能量。

这些微生物有何生态意义？

化能合成细菌的生存要求和生存成本很低，因此它们在许多极端环境下也能生存，这对改造无机环境具有极其重要的作用。比如土壤中一般存在硝化细菌，它通过化能合成作用生成更多有机物和无机营养物，从而提高土壤的肥力。而硫细菌可以通过化能合成反应降低土壤的PH值，并且提高土壤矿物质的可溶性。

有研究表明，在早期地球出现光能自养生物之前，化能自养生物就开始探索生命的发展道路，因此科学家认为对莫维尔洞穴的后续研究能帮助他们了解地球早期生命的演化。