由阿拉巴馬大學(xué)亨茨維爾分校（UAH）副教授領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊在阿拉巴馬州北部亨茨維爾市的一個洞穴中發(fā)現(xiàn)了一種小型的、罕見的淡水螯蝦，這種螯蝦被認為已經(jīng)滅絕 30 年了。螯蝦是一種淡水甲殼類動物，看起來類似于小龍蝦。

Shelta Cave Crayfish，科學(xué)上稱為 Orconectes sheltae，是由 Matthew L. Niemiller 博士的團隊在 2019 年和 2020 年進入 Shelta 洞穴（其唯一棲息地）時發(fā)現(xiàn)的。

一份關(guān)于這些發(fā)現(xiàn)的研究報告發(fā)表在《Subterranean Biology》雜志上。該研究由阿拉巴馬大學(xué)系統(tǒng)成員 UAH 的生物科學(xué)助理教授 Niemiller 博士共同撰寫。作者包括阿拉巴馬大學(xué)的 Nathaniel Sturm，UAH 的 Katherine E. Dooley 和 K. Denise Kendall Niemiller，以及 Niemiller 博士。

由國家?guī)r溶學(xué)會（NSS）擁有和維護的一個 2500 英尺的洞穴系統(tǒng)是這種淡水螯蝦的家。它謹慎地隱藏在亨茨維爾西北部的 NSS 國家總部之下，周圍是繁忙的道路。

Niemiller 博士說：" 這種螯蝦只有幾英寸長，有被稱為螯的小鉗子。有趣的是，自 20 世紀 60 年代初，洞穴生物學(xué)家就知道這種螯蝦，但直到 1997 年才由已故的 John Cooper 博士和他的妻子瑪莎正式描述。"

Cooper 博士是一位生物學(xué)家和洞穴學(xué)家，是 NSS 的成員，他在 20 世紀 60 年代末和 70 年代初的論文工作中研究了 Shelta 洞穴的水生生物，特別關(guān)注螯蝦。Shelta 洞穴的水生生態(tài)系統(tǒng)當時特別多樣化，至少有 12 種依賴洞穴的物種被記錄下來，包括三種洞穴螯蝦。

Niemiller 博士說：" 迄今為止，在美國沒有其他洞穴系統(tǒng)有更多的記錄顯示洞穴螯蝦相互共存。"

但是水生生態(tài)系統(tǒng)，包括 Shelta 洞穴螯蝦，在 20 世紀 70 年代初的某個時候崩潰了。崩潰可能與一扇門有關(guān)，這扇門是為了防止人們進入洞穴，但仍然允許灰蝙蝠母群自由進出。

Niemiller 博士說：" 大門的最初設(shè)計對蝙蝠并不友好，蝙蝠最終撤離了洞穴系統(tǒng)。再加上地下水污染，也許還有其他壓力因素，這一切可能導(dǎo)致了一場完美的風(fēng)暴，造成水生洞穴生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。"

即使在水生洞穴群落衰退之前，與其他兩個物種，即南方洞穴螯蝦（Orconectes australis）和阿拉巴馬洞穴螯蝦（Cambarus jonesi）相比，Shelta 洞穴螯蝦從來就不常見。

" 據(jù)我們所知，從 1963 年到 1975 年，只有 115 個個體被確認。自那時起，只有三個被證實 - 一個在 1988 年，以及我們在 2019 年和 2020 年報告的兩個個體，"Niemiller 博士說。

" 在幾十年沒有確認的目擊事件，以及有記錄的 Shelta 洞其他水生洞穴生物的急劇下降之后，包括我在內(nèi)的一些人擔心，這種螯蝦現(xiàn)在可能已經(jīng)滅絕了。"

雖然 Shelta 洞穴螯蝦仍然存在令人鼓舞，但他說科學(xué)家仍然沒有重新發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)生活在洞穴系統(tǒng)中的其他水生物種，如阿拉巴馬洞蝦和田納西洞螈。

"Shelta 洞穴的地下水位是水從地表自然穿過洞穴上方的巖石層 -- 稱為表層巖溶 - 的結(jié)果，"Niemiller 博士說。" 然而，洞穴系統(tǒng)上方區(qū)域的城市化可能改變了水滲入洞穴的速度，也增加了污染物的速度，如殺蟲劑和重金屬進入洞穴系統(tǒng)。"

這種螯蝦是在一次旨在記錄洞穴系統(tǒng)中遇到的所有生物的水生調(diào)查中被重新發(fā)現(xiàn)的。

" 我真的沒有想到會發(fā)現(xiàn) Shelta 洞穴螯蝦。我的學(xué)生、同事和我在 2019 年 5 月的行程之前已經(jīng)多次訪問過這個洞穴，"Niemiller 博士說。" 在調(diào)查期間，我們會很幸運地只看到幾只南方洞穴魚和南方洞穴螯蝦。"

當 Niemiller 博士在位于洞穴的瓊斯廳部分的北湖約 15 英尺的水中浮潛時，發(fā)現(xiàn)了他下面的一只較小尺寸的洞穴螯蝦。

他說：" 當我下潛并靠近時，我注意到螯，或鉗子，與我們在洞穴中看到的其他小龍蝦相比，是相當薄和長的。我很幸運地用我的網(wǎng)將小龍蝦網(wǎng)住，然后回到了岸邊。" 它是一只雌性螯蝦，體長不到一英寸，內(nèi)部有正在發(fā)育的卵子，所以它是一只成熟的成年螯蝦。

" 我們注意到一些其他的形態(tài)特征，拍了照片，獲得了一個組織樣本，并釋放了這只螯蝦，"Niemiller 博士說。

" 我們遇到的第二只 Shelta 洞穴螯蝦是在 2020 年 8 月在 West Lake 地區(qū)，" 他說。

該小組已經(jīng)搜索了該地區(qū)的大部分地方，沒有看到很多水生生物。當他們開始走出湖泊通道返回水面時，陪同實驗室出行的阿拉巴馬大學(xué)生物學(xué)碩士生 Nate Sturm 注意到，在團隊之前走過的一個區(qū)域有一只白色的鰲蝦。

Niemiller 博士說：" 那是一只雄性鰲蝦，有細而長的螯。我已經(jīng)走到了這個區(qū)域的前面，沒有看到鰲蝦。幸好有一雙年輕的眼睛！"

為了幫助識別，該小組分析了所收集的組織樣本中的線粒體 DNA 的短片段。

Niemiller 博士說：" 我們將新生成的 DNA 序列與該地區(qū)其他鰲蝦物種已有的序列進行比較。我們面臨的一個挑戰(zhàn)是，在我們研究 Shelta 洞穴螯蝦之前，沒有任何 DNA 序列存在，所以可以說這是一個有點淘汰的過程。"

他說，雖然很少有鰲蝦被認為是單一地點的特有物種，換句話說，已知只存在于一個地點，但這在像 Shelta 洞穴鰲蝦這樣的洞居物種中更為常見。

" 其他幾個洞穴螯蝦是在美國的單一洞穴系統(tǒng)中已知的。當我們試圖保護這類物種時，我們面臨的一個挑戰(zhàn)是確定它們是否真的是從單一的洞穴系統(tǒng)中知道的，或者它們可能有稍大的分布，但我們受阻于我們研究地下生命的能力。"

在 Cooper 博士所做的論文工作之外，人們對該物種的生活史和生態(tài)學(xué)知之甚少。

" 南方洞穴魚（Typhlichthys subterraneus）和田納西洞穴蠑螈（Gyrinophilus palleucus）可能是 Shelta 洞穴鰲蝦較小幼體的捕食者。"Niemiller 博士說。

" 我們對該物種的飲食一無所知，但它可能是一種雜食動物，以被沖入或帶入洞穴的有機物以及小型無脊椎動物如橈足類和片腳類為食。"

雖然這項研究發(fā)生在撥款之前，但 Niemiller 博士目前正在對美國中部和東部地區(qū)的地下水生物多樣性進行首次全面評估，這是一次對新物種的開拓性搜索，也是對存在于我們腳下的復(fù)雜生命網(wǎng)的新認識。這項研究得到了美國國家科學(xué)基金會（NSF）CAREER 五年期 102.9 萬美元獎金的資助。

他說，了解依賴地下水的微小生物種群的健康狀況很重要。

Niemiller 博士說：" 地下水不僅對生活在地下水生態(tài)系統(tǒng)中的生物體至關(guān)重要，而且對人類社會的飲用水、農(nóng)業(yè)等也非常重要。" 他說：" 生活在地下水中的有機體提供了重要的好處，如水的凈化和生物降解。它們也可以像 ' 煤礦中的金絲雀 ' 一樣，作為整個地下水和生態(tài)系統(tǒng)健康的指標。"