
世界洞穴与地下奇观
世界最伟大洞穴系统、地下河流与地下奇观综合指南
简介:走入地球内部
在每一块大陆的地表之下,远离阳光、游离于人类世界的寻常节律之外,隐藏着一个极具复杂性与美感的领域。洞穴——足以容纳人体的天然地下空腔——是地球上最多样、也最鲜为人知的环境之一。它们由水侵蚀而成,由火塑造成形,由冰雕刻而就,并因那些从未见过天日的物种的幽灵而充满神秘气息。从美国猛犸洞那如大教堂般的通道,到越南韩松洞那被丛林覆盖的洞室;从奥地利阿尔卑斯山脉之下的冰封迷宫,到古印度的神圣岩穴——地下世界是一片令探险家、科学家、艺术家和精神追求者为之着迷的边疆,自人类在地球表面行走以来,这种魅力从未消散。
洞穴绝非仅仅是地质奇观,它们更是档案库。洞壁上保存着旧石器时代猎人在三万六千年前留下的绘画;洞底埋藏着已灭绝的大型动物骨骸、消逝文明的遗器,以及记录着古气候的矿物证据。洞中的水孕育着完整的生态系统,其中的生物在绝对黑暗中历经数百万年的演化,形态之奇异,宛若神话中的生灵。洞穴中稳定不变的大气环境绵延数百年,曾庇护人类免受迫害、严寒与战乱之苦。洞穴学——研究洞穴的科学——融合了地质学、水文学、生物学、考古学、气候学与探险精神,其跨学科的深度与广度,鲜有其他学科能与之媲美。
洞穴学(speleology)这一名称源自希腊语spelaiōn,意为洞穴,以及logos,意为研究。尽管人类探索洞穴的历史可追溯至史前时代——无论是为了栖身、储食、宗教仪式还是采矿——但洞穴学作为一门正式学科,直到十九世纪末才逐渐成形。法国探险家爱德华-阿尔弗雷德·马尔泰尔被普遍誉为现代洞穴学之父。他在十九世纪八十至九十年代携带科学仪器、以系统性的研究方法深入欧洲数十个洞穴。他在法国南部科斯地区、比利牛斯山以及十余个国家的洞穴中所进行的调查,奠定了现代洞穴学方法论的基础,这些方法至今仍在不断被完善。自马尔泰尔时代以来,这门科学已大幅拓展,涵盖了洞穴潜水、遥感探测、洞穴生物DNA分析,以及利用激光雷达技术制作洞穴通道三维地图等领域——若依靠人工测量,同样的工作或许需要数百年才能完成。
要理解洞穴为何存在,首先必须了解其形成机制。地质学家将洞穴划分为几种截然不同的类型,每种类型均由不同的地质过程在不同的岩石类型和地貌环境中形成。全球分布最广、规模最大的洞穴是溶蚀型洞穴,又称喀斯特洞穴,由略具酸性的水在地质时间尺度上溶蚀可溶性岩石而形成。雨水吸收大气和土壤中的二氧化碳,形成弱碳酸。这些水渗入石灰岩、白云岩或大理岩的裂隙和层面后,缓慢溶解岩石中的碳酸钙。经过数千至数百万年,细小渗流汇为涓涓细流,细流又冲刷出规模不断扩大的通道。由此形成的地貌——布满落水洞、泉眼、消失的河流和洞穴入口——被称为喀斯特地形,这一名称源自斯洛文尼亚的克拉斯高原,该类地貌即在此处首次获得科学描述。地球陆地表面约有百分之十五的地区被可溶性岩石覆盖,具备形成喀斯特的条件,世界上几乎所有最长、最深的洞穴系统都发育于这类岩石之中。
第二大类型是熔岩管,其形成机制与溶蚀型洞穴截然不同。当玄武质熔岩沿坡面快速流动时,熔岩流的外层冷却固化,而内部熔岩仍持续流动。当驱动熔岩流的火山喷发停止后,内部熔融物质向下排空,留下一条中空的管道。熔岩管的长度可达惊人的规模——美国夏威夷岛上的卡祖穆拉洞穴绵延超过六十五公里——且以地质学的标准衡量,其形成速度极快,有时仅需数天或数周。熔岩管的管壁往往光滑如镜,常保留着熔岩台地、钟乳状熔岩滴石以及不同熔岩液面留下的痕迹等特征。
海蚀洞穴沿海岸线发育,由海浪长期冲击崖壁的薄弱处,持续侵蚀岩石,最终在崖面后方形成洞室和通道。意大利卡普里岛的蓝洞是其中最负盛名的代表,其璀璨的蔚蓝光芒源自阳光透过水下开口射入后在水中折射所产生的视觉效果。裂隙洞穴发育于任何坚硬岩体中,由构造运动张开的节理或断层面拓宽至可供人通行的程度。冰川洞穴与冰洞——两种常被混淆的不同现象——或形成于冰川内部,或形成于岩石洞穴中,后者因冷空气的流动而使洞内积水常年保持冰冻状态。奥地利的冰人世界和冰岛瓦特纳冰川的冰洞是这类冰封地下世界中最为壮观的典范。
无论形成方式如何,所有洞穴都具备某些共同的物理特征,使其有别于地表世界。洞穴内部温度极为稳定,接近该地区地表年均气温——中欧温带洞穴约为摄氏十度,赤道附近的热带石灰岩洞穴系统则可接近或超过三十度。湿度通常极高,往往接近百分之百,沙漠洞穴或气流强劲的洞穴除外。洞穴入口数米之外便没有光线,这意味着栖居于洞穴深处的每一种生物,要么必须从外部输入能量,要么只能依靠化学反应而非阳光来维持生命。
洞穴沉积物——专业术语称为石笋和钟乳石等洞穴化学沉积物(speleothems)——在含有溶解矿物质的水滴落、渗入或流经洞穴环境的任何地方都会生长发育。其中最为人熟知的是钟乳石,它从洞顶向下生长,由富含钙质的水分蒸发后沉积方解石而成;石笋则从地面向上堆积,形成于滴水落地之处。当钟乳石与石笋相接时,便形成石柱。然而,洞穴沉积物的种类远不止于此。曲石以扭曲的姿态生长,其方向似乎违背重力。洞穴珍珠在滴水溅落区形成,以微小核心为基础,层层包裹方解石而成。洞穴爆米花和月奶覆盖于洞壁之上,其质地看上去更像生物组织而非矿物。石膏花在干燥的沙漠洞穴中从洞壁和洞顶优雅地卷曲伸展。墨西哥奇瓦瓦州纳伊卡矿山下方的水晶洞,藏有长达十一米的透石膏晶体——这是迄今为止在地球上发现的最大天然矿物晶体之一。
洞穴生态系统是地下世界独立而截然不同的另一个维度。由于阳光无法穿透入口区以外的区域,深层洞穴环境是一个食物能量极度匮乏的系统,其中的每一卡路里最终都源自洞穴之外。有机物质——枯枝败叶、死亡昆虫、蝙蝠群落的粪便、洪水携带的碎屑——构成了洞穴食物网的能量基础。在一些引人瞩目的洞穴系统中,化能自养细菌直接从硫化物或铁的氧化过程中获取能量,完全绕开太阳能链条,形成所谓的化学自养生态系统。新墨西哥州的莱丘吉亚洞和罗马尼亚的莫维勒洞穴,是目前记录最为详尽的、完全依赖化学能维持生命的洞穴典范。
永久栖居于洞穴深层环境的生物——陆栖者称为穴居动物(troglobites),水栖者称为地下水栖动物(stygobites)——展现出一系列适应性特征,自达尔文时代起便令生物学家为之着迷。眼睛维持代谢成本高昂,在黑暗中又毫无用处,因此许多洞穴物种的眼睛已退化乃至消失。色素同样因缺乏光线而失去意义,通常随之消退,赋予洞穴动物其标志性的苍白或半透明外观。取而代之的,是对振动、水压和化学梯度高度敏感的感觉系统,这些感觉系统往往得到显著强化。洞穴鱼类通过探测游动猎物产生的微弱水压波来定位猎物;洞穴蜘蛛能感知蜘蛛网上猎物振动的距离,远超地表同类所能企及的范围。这些适应特征在全球洞穴中被数百个独立演化谱系分别习得,是生物学领域迄今最具说服力的趋同进化自然实验之一。
世界最长洞穴系统
测量洞穴长度是一门精密而费时的科学。测量团队携带罗盘、倾斜仪和激光测距仪,对每一条通道、爬行道和洞室进行测绘,将每项测量值精确到厘米,并将数据汇编成地下地形的三维模型。即便借助现代技术,对一个大型洞穴系统进行完整测绘,也需要跨越数十年探险的数百乃至数千人次的工作量。新通道不断被发现,世界最长洞穴的官方测量长度也每隔数年便随探索进展而更新。
洞穴长度的无可争议的冠军是猛犸洞,位于美国肯塔基州的猛犸洞国家公园内。截至2024年,已测绘的洞穴通道超过426英里(约686公里),使其成为已知最长洞穴,长度超过世界上任何其他已知洞穴的两倍以上。然而,即便是这一惊人数字,也可能仅仅代表该洞穴系统真实规模的一小部分。自二十世纪五十年代末起持续对猛犸洞进行测绘的洞穴研究基金会的探险者们不断发现新的通道,而水文学证据表明,该洞穴的补给区远远延伸至目前已探明区域之外。该洞穴至迟在十八世纪末便已为当地居民所知,并在1812年战争期间被开采硝酸钙,用于制造火药。其惊人的长度与其地质构造密切相关:洞穴位于肯塔基州中部的彭尼罗亚尔平原,该地区出露的密西西比纪石灰岩地层约有3.3亿年的历史,地层近乎水平,在过去数百万年间被格林河水系切割侵蚀。每当河流向更深的河谷侵蚀,地下水位随之下降,此前在该水位处形成的洞穴通道便被废弃,最终被认定为相互连通的洞穴系统的独立层位。如今,猛犸洞已知至少有五个独立层位,各层之间由砂岩和页岩层相隔,这些岩层在下部层位被侵蚀期间保护了上方的石灰岩免于坍塌。
猛犸洞的通道形态各异:从被称为大道的宽阔走廊——有些宽逾十五米、高达十米,洞顶被早期游客灯烛的烟熏染成深色——到仅能让执着的洞穴探险者勉强挤过的狭窄爬行通道,应有尽有。洞内几乎囊括了已知的所有洞穴沉积物类型,包括石膏花、洞穴爆米花、透石膏晶体、漂浮在静止水池上的方解石筏,以及洞穴气球——由水菱镁矿构成的透明气泡,极为脆弱,一口气便可将其吹破。洞内栖息着逾130种洞穴动物,包括肯塔基洞穴虾——北美最濒危的无脊椎动物之一——以及无眼洞鱼(Amblyopsis spelaea)。该洞穴自1981年起被列为联合国教科文组织世界遗产,每年接待游客逾五十万人次。
世界第二长已知洞穴系统几乎可以肯定位于墨西哥尤卡坦半岛之下,尽管确切排名取决于哪些洞穴连接被纳入统计以及测量数据的汇总方式。奥克斯贝哈水下洞穴系统是一个庞大的水下隧道网络,穿凿于平坦半岛之下多孔石灰岩中,截至2026年初,其测量长度已超过524公里,是地球上已知最长的水下洞穴。与相邻的萨克阿克坦洞穴系统相连并常被混淆的奥克斯贝哈,代表着洞穴潜水探索前沿的巅峰——这一前沿由探险者团队在尤卡坦标志性地表特征——塞诺特(cenote,即水下落水洞)中持续向外推进。"塞诺特"一词源自玛雅语ts'onot,泛指任何有地下水可取用的地点。对于古玛雅文明而言,这些通往地下世界的充水窗口是神圣之所——雨神的居所,以及通往玛雅冥界希巴尔巴的入口。人类骸骨、陶器供品、香炉和祭祀器物已从整个半岛的塞诺特底部和水下洞穴通道中被发掘出来,使考古学与水下探索之间产生了非同寻常的交汇。已灭绝的更新世大型动物骸骨——猛犸象、乳齿象、大地懒和马——也在这些水下通道中被发现,在寒冷、黑暗、稳定的水下环境中保存了逾一万年。
美国南达科他州的珠宝洞系统以超过338公里的已测绘通道位居世界第三。与猛犸洞一样,随着探险者不断开拓新领域,珠宝洞的长度仍在持续增加,历史上它曾与近在咫尺的风洞——位于同一国家公园内——在世界最长洞穴排名中交替占据榜首。风洞已知通道约245公里,以其方解石蜂巢状构造闻名——这是一种薄片状方解石从洞壁和洞顶突出的蜂巢形构造,其成因是:方解石沉积于岩石裂缝中后,周围的石灰岩被溶蚀殆尽,而较坚硬的方解石薄片则保留原位。风洞还因其入口附近发现了北美洞穴中有史以来密度最高的哺乳动物颅骨和骨骼堆积而著称,这些来自数千只动物的遗骸在数千年间相继跌入这处天然陷阱。
同样位于新墨西哥州卡尔斯巴德洞穴国家公园内的莱丘吉亚洞穴,尽管已测量长度仅为相对适中的244.8公里,仍值得特别关注。其测量深度为484.2米,是美国已知最深的洞穴。更重要的是,它因极为罕见的矿物沉积物组合以及其中发现的微生物群落,跻身世界上科学意义最为重大的洞穴之列。莱丘吉亚洞穴是一个硫酸型洞穴——并非由上方渗入的碳酸溶蚀形成,而是由下方上涌的硫化氢通过一种截然不同的过程——上升型洞穴形成作用——造就。硫化氢沿裂隙上升,与水反应生成硫酸,进而由内向外溶蚀石灰岩,形成巨大洞室,并在洞壁上留下独特的溶蚀痕迹。洞穴内因此装点着他处罕见的沉积物:长达六米的巨大石膏吊灯、卷曲的石膏毛发和胡须状沉积物、边缘饰有洞穴珍珠的钙化水池,以及每一处表面都被闪烁矿物覆盖的宏阔水晶大厅。莱丘吉亚洞穴不对公众开放,仅允许经批准的科研人员和测绘团队进入。
世界其他值得关注的长洞穴系统还包括:乌克兰的奥普提米斯基奇纳洞穴,是世界上最长的石膏洞穴,全长逾250公里;以及瑞士的霍尔洛赫洞穴,已在阿尔卑斯山中测绘超过200公里的通道。在东南亚的热带喀斯特地区,泰国的塔銮洞穴系统——2018年因一支少年足球队和教练被洪水困于洞内长达十八天而举世闻名——仍不断延伸出此前无法想象的新通道。中国南方的喀斯特山地藏有数千个洞穴系统,其中许多尚未得到完整测绘,未来的探索很可能在中国和东南亚发现足以与目前已知最长系统相抗衡的洞穴。
世界最深洞穴
测量洞穴深度与测量其长度面临着不同的挑战。深度由洞穴已知最高点与最低点之间的垂直距离决定,而寻找这两个极端位置,不仅要求探险者穿越水平通道,还要下探竖井——称为"绳降段"——这些竖井一次可能直坠数百米。深洞探险是人类所从事的体力和技术要求最高的活动之一,不仅需要掌握绳降与上升技术,还要具备在寒冷潮湿的地下环境中多日扎营的能力,以及穿越极度狭窄缝隙的本领,最重要的是,要有在体力耗尽与洪水上涨联手切断返程之路前果断撤退的判断力。
世界上已知最深的洞穴是韦廖夫金娜洞穴,位于阿布哈兹阿拉比卡地块,这一争议领土坐落于黑海东岸,国际社会通常将其认定为格鲁吉亚领土,但自二十世纪九十年代起实际上由俄罗斯管辖。2018年,一支俄罗斯洞穴探险队将韦廖夫金娜洞穴的已知深度拓展至洞穴入口以下2,212米——即7,257英尺——超越此前的深度纪录,使其成为通过天然洞穴通道所能抵达的地球表面以下最深的已知点。该洞穴于1968年被发现,以俄罗斯洞穴探险界的重要人物亚历山大·韦廖夫金命名。历经五十余年、约三十次独立探险,方才确定其完整深度。探险过程因多重因素而困难重重:狭窄的通道、多处完全被水淹没的段落——即"虹吸段"——以及高原地表降雨随时可能引发洪水的威胁,无时不在。韦廖夫金娜洞穴内部环境极端恶劣:上部区段温度在零摄氏度以下,全程湿度达百分之百,通道形态在数十米之内便可从勉强容纳负重探险者侧身而过的狭缝,骤然开阔至宽逾二十米的壁壑。
在韦廖夫金娜2018年打破纪录之前保持深度记录的洞穴,是同样位于阿拉比卡地块的库鲁伯拉洞穴,距韦廖夫金娜仅数公里,两者共属同一区域喀斯特排水系统。库鲁伯拉洞穴有时被称为库鲁伯拉-沃罗尼亚洞穴或沃罗尼亚洞穴,其已知深度2,197米是通过2000年至2012年间主要由乌克兰洞穴协会乌克兰洞穴探险者开展的一系列里程碑式探险确立的。该洞穴以十九世纪研究阿拉比卡地块的地理学家兼地貌学家亚历山大·克鲁别尔命名。抵达库鲁伯拉底部须下降五十余个独立竖井,并穿越至少两处水下段落——即须由受过训练的洞穴潜水员携带全套水肺装备潜游而过的虹吸段。这一洞穴还创造了深度之外的数项卓越世界纪录,其中包括洞穴潜水最深纪录——探险者曾在接近2,000米深处突破虹吸段,远超任何地面潜水员所能作业的深度。
世界第三深洞穴米罗尔达深坑,位于法国上萨瓦省靠近瑞士边境处。深度为1,733米,属于一组法国和瑞士阿尔卑斯深洞群,代表着阿拉比卡地块之外所能发现的最深洞穴。其他极深洞穴还包括:阿布哈兹的萨尔玛洞穴,深1,830米;同属阿布哈兹的斯涅日纳亚洞穴,深1,753米;以及西班牙皮科斯德欧罗帕山脉中的一系列深洞。西班牙库埃托-科文托萨洞穴系统深达1,589米,因其深层区段有地下河流贯通而极为罕见。
洞穴探险中深度记录的追逐,始终是人类耐力极限边缘的一项事业。深洞探险的生理挑战极为严峻:携带装有食物、野营装备和潜水器材的重型背包,穿越狭窄通道,下探竖井;在寒冷潮湿的临时营地中休息;承受着明知返程同样艰险的心理压力。一次深洞探险的后勤工作可能需要数周的地下时间,团队须在依次加深的营地驻扎,将物资沿着不断延伸的通道和竖井接力传送。深洞事故已夺去探险者的生命,即便是经验丰富的洞穴探险者,险情也屡见不鲜。深洞探险文化——审慎、系统、高度协作——孕育了户外探险史上最杰出的一批运动与组织成就。
世界最壮观洞穴
如果说猛犸洞代表着长度的极致,韦廖夫金娜洞穴代表着深度的极致,那么越南的韩松洞则代表着纯粹、压倒性规模的极致。韩松洞于1990年由当地丛林居民胡庆发现,2009年在Howard Limbert带领下由英国洞穴研究协会完成首次全面测绘。"韩松洞"一名大致可译为"山河洞",其主洞道是地球上已知体积最大的洞穴通道。主洞道全长逾九公里,最宽处高达200米、宽150米。洞穴总体积逾3,850万立方米,意味着其内部可容纳整个纽约城市街区连同摩天大楼,或允许一架波音747飞机在某些区段穿行而翼尖不触洞壁。洞穴规模之极端,足以产生其自身的气候:在两处天坑——即洞顶塌陷处,俗称"天窗"——附近的上层区段,白昼透入、植被已在洞底扎根,云雾在此凝结而成。这两处区域分别被称为"伊甸园"和"小心恐龙"区,热带丛林真实地生长于地表以下数百米处,由穿透天窗的雨水滋润,并每天接受数小时刺破幽暗的阳光照射。
韩松洞位于越南中部广平省的风芽-格邦国家公园内,该地区还拥有逾四百个其他洞穴系统。洞中耸立着已知世界上最高的石笋,部分高度超过八十米,宛如拔地而起的石灰岩摩天楼。一条湍急的地下河流贯穿洞穴底层,一端消入虹吸段,另一端则从他处涌出。洞穴某一洞室的地面上,散布着史前洞穴珍珠,大若棒球。越南政府与旅行社奥克西斯探险对进入洞穴实施严格管控,每年仅组织有限数量的探险活动。游客须完成一段艰苦的多日丛林徒步,并具备在地下河中涉水、攀登固定绳索及在洞穴内宿营的体能。极致的规模、卓绝的洞穴沉积物、地下丛林,以及原始完好的保存状态,使韩松洞成为地球上最令人叹为观止的单一洞穴通道。
中国广西省桂林市附近的芦笛岩洞穴呈现出截然不同的审美风格。如果说韩松洞以磅礴的规模令人震撼,那么芦笛岩则以其精巧细腻令人着迷。该洞以洞口外生长的芦苇为名,当地人曾用这些芦苇制作乐器。洞穴已有逾1,200年的游览与记述历史,唐代旅行者留下的题刻至今仍可在洞壁上辨识。长达240米的主洞道两侧密布着钟乳石、石笋和石柱,形态各异,晶莹剔透;如今,中国政府专门安装了彩色灯光,将这些洞穴沉积物映照得流光溢彩。洞内的方解石沉积物依当地传统被命名为"水晶宫"、"花果山"和"龙塔"等,每年吸引逾两百万游客,构成桂林周边著名喀斯特地貌旅游胜地的重要组成部分。
新西兰北岛怀卡托地区小镇怀托摩附近的怀托摩萤火虫洞,提供了地下世界中最为神奇迷幻的体验之一。这一洞穴系统发育于约3,000万年前的渐新世石灰岩中,若仅凭其洞穴沉积物便已令人称绝,但令怀托摩独树一帜的,是其石窟洞室的顶部——布满了新西兰特有物种、真菌蚋幼虫Arachnocampa luminosa的数千只发光幼虫。每只幼虫在洞顶用粘液丝构建一个巢穴,并在巢下悬垂数十条丝线,每条丝线上串缀着粘性发光液滴。这些丝线如同诱饵,吸引被光芒引来的小型飞虫,使之困陷于粘液之中。幼虫饥饿时发光愈强,当数千只幼虫同时发光,满布洞顶,其效果宛如一片繁星密布的晴朗夜空。游客乘坐小船静静漂过萤火虫石窟,仰望头顶那片活生生的星河,沉浸于完全的寂静之中。这一奇观使怀托摩成为新西兰游览人次最多的自然景点之一,每年接待逾五十万名游客。
意大利南部卡普里岛海岸的蓝洞,或许是世界上最负盛名的海蚀洞穴,也是地中海最令人称颂的自然奇观之一。这一洞穴在古代便为人所知——洞内出土了罗马时期的雕像——并于1826年由德国画家奥古斯特·科皮施重新发现。他将洞穴的奇异景象描述给更广泛的欧洲读者,由此引发了十九世纪专程赴卡普里岛探访此洞的时尚风潮。蓝洞仅可乘坐小型划桨船从一处低矮洞口进入,涨潮时洞口几乎与水面齐平,遇风浪时则完全被海水淹没。洞内约长54米、宽15米,洞顶在水面上方约15米处呈拱形延伸。赋予洞穴名称的著名蓝色荧光,是由阳光穿过一个约宽1米、深约3米的水下开口折射入水后,将洞穴内部照亮成超凡脱俗的明艳蔚蓝所产生的效果。洞内唯一的光源正是这折射而来的蓝色辉光,使洞壁和水面看似在自内发光,而非反射外来光线。蓝洞已获得联合国教科文组织认定,近两个世纪以来始终是意大利文化旅游的基石。
在世界最非凡的矿物洞穴中,墨西哥奇瓦瓦州纳伊卡水晶洞独树一帜。该洞穴于2000年由在纳伊卡铅锌银矿下方掘进的矿工发现,与矿井相连,深度约为地表以下300米。洞室在石灰岩母岩内延伸约109米,其地面、洞壁和洞顶遍布着尺寸史无前例的透石膏晶体——一种石膏矿物。最大的单体晶体长11.4米,估计重达12吨。这些晶体形成历时约五十万至一百万年,彼时洞穴充满约58摄氏度的富矿物质水,这一条件有利于透石膏晶体以极缓慢的速度生长至超大尺寸。当矿井水泵抽干洞穴地下水后,晶体首次暴露于空气之中。洞穴内若无主动通风,温度仍维持在约58摄氏度,湿度高达百分之九十至九十九,对无防护人员而言,约三十分钟内便可致命。前往洞穴考察的科学家须穿戴特制冰袋降温服,并通过冷却装置呼吸,将工作环境温度降低到足以在洞内短暂停留的程度。2015年,矿山运营方将洞穴重新注水,以防止晶体因暴露于大气中持续显现的退化迹象进一步恶化,此后洞穴已对外关闭。
世界最深:地下河流与湖泊
洞穴系统与地下河流之间的界限,在一定程度上取决于观察视角。从地质学的角度来看,河流先于洞穴而存在:正是水在可溶性岩石中的运动创造了洞穴,洞穴系统的通道不过是地下水从地表流向大海的河道。然而从人类探访者的视角来看,发现一条可通航的地下河流——一条在山脉根部或丛林地底的黑暗与寂静中绵延数公里的河流——是自然探索中最具震撼性的异域体验之一。
菲律宾巴拉望岛的普林塞萨港地下河,是世界上最负盛名的地下河之一。这条河流受到普林塞萨港地下河国家公园的保护——该公园于1999年被列入联合国教科文组织世界遗产名录,并于2012年入选新世界七大自然奇景——全长8.2公里,穿越一个如大教堂般雄伟的洞穴系统后,直接流入南海普林塞萨港湾。洞穴中可通航段约长4.3公里,水面宽阔,可乘船游览,洞室高达六十米,钟乳石映照在深暗的水面上。洞穴中栖居着大量雨燕和果蝠群落,它们在洞穴入口区翻飞腾跃,本身便是一场精彩的自然奇观。这条地下河的特别之处在于其下游区段受潮汐影响——涨潮时海水倒灌入洞,形成咸淡水交汇地带,支撑着一个与该地区其他地下环境截然不同的生态系统。
墨西哥尤卡坦半岛的喀斯特系统,可能蕴藏着地球上规模最为庞大的地下河流与水下通道网络,由密布于半岛平坦石灰岩地表的塞诺特——天然井和落水洞——相互连通,在某些区域每平方公里约有一处。尤卡坦的地下河在上一次冰期中形成,彼时海平面远低于今日,半岛地下水位也明显低于现今海平面。河流在石灰岩中侵蚀出广阔通道,并在干燥区段沉积钟乳石和石笋,随后冰期末期海平面上升,海水从下方灌入,淡水从上方注入,整个系统遂告淹没。如今,尤卡坦大多数地下河通道都淹没于一道独特的盐跃层——一条轻质淡水漂浮于较重咸水之上的清晰界面——之下,使塞诺特中的洞穴潜水成为视觉上极为震撼的体验:盐跃层宛如一层波光粼粼的水银镜面,潜水员穿越它后便沉入下方的咸水层。塞诺特及其连通的洞穴系统中保存着大量古玛雅宗教活动遗迹及更新世动物化石,使尤卡坦地下世界成为美洲考古学与古生物学最重要的地下研究环境之一。
斯洛文尼亚的波斯托伊纳洞穴系统,既是欧洲已知最长的洞穴系统之一,也是欧洲大陆游客最多的洞穴,每年接待逾八十万名游客。该洞穴系统穿越诺特兰斯卡地区石灰岩延伸约24公里,自至少十三世纪起便为人所知、供人游览。洞内遍布壮观的沉积物——洞中近五米高的"钻石"钟乳石是全球拍摄次数最多的洞穴沉积物之一——此外还栖居着一种令波斯托伊纳在生物学界享誉已久的罕见洞穴生物:洞螈(Proteus anguinus),一种洞穴适应性蝾螈,寿命极长,可达近百年,并具备一套令人叹为观止的感官适应系统以应对永恒的黑暗。游客乘坐小火车穿越洞穴初段,随后步行游览装饰精美的洞室;该洞穴的旅游设施自1819年起持续运营,是世界上历史最悠久的对外开放展示洞穴之一。
洞穴艺术与史前人类的精神世界
现代科学最深刻的发现之一,是认识到抽象思维、审美感知与符号沟通能力,并非历经千代人的漫长演变才逐渐成熟,而是在三万多年前便已完整地存在于人类心智之中。这一结论的证据,主要来自洞穴的壁面——古代艺术家在这里以绘画、雕刻和立体雕塑留下了其内心世界的非凡记录,跨越千年,以一种任何文字语言都无法企及的直接性震撼着今人。
迄今已发现的最古老写实性洞穴壁画,出自肖韦洞穴——正式名称为阿尔代什肖韦-蓬达尔克洞穴——位于法国阿尔代什省瓦隆-蓬达尔克镇附近。该洞穴于1994年12月18日由三位洞穴探险者共同发现:Eliette Brunel Deschamps、Christian Hillaire,以及以此命名的Jean-Marie Chauvet。对绘画所用木炭的放射性碳年代测定,将最古老的图像确定为约3.65万年前,将其置于旧石器时代晚期奥瑞纳文化阶段——彼时解剖学意义上的现代人,或许还与最后的尼安德特人共同生活在欧洲大陆上。肖韦洞穴的壁画并非粗陋的涂抹之作,而是技艺精湛的艺术创作,展现出对透视、明暗、构图,以及利用三维岩石表面增强所绘动物立体感的娴熟掌控。画面中有奔驰的犀牛、一群洞狮、熊、野牛、猛犸象、马,以及一个疑似人与野牛合体的形象。肖韦洞穴的艺术家并非初次接触艺术的拓荒者,而是一个在他们的时代便已源远流长的传统的成熟实践者。
拉斯科洞穴于1940年9月在法国多尔多涅省蒙提尼亚克村附近被发现,因一群以Marcel Ravidat为首的少年的意外发现而为世人所知,此后便成为全球最负盛名的史前艺术遗址。洞内的一系列相互连通的洞室,墙面和顶部分布着逾六百幅绘画和近一千五百件雕刻,经放射性碳年代测定约为1.7万年前——虽远比肖韦洞穴年轻,但其艺术水准毫不逊色。其中最受称颂的"公牛大厅",绘有四头体型庞大的原牛,最大一头从鼻尖到尾部近五米半,旁边还有马、鹿和一对野牛。"死者竖井"中有一幅史前艺术领域争议最多的图像:一个棍形人物倒卧于一头受伤野牛前方,附近一根木杖上栖息着一只鸟。数十年来,学界对此场景的解读众说纷纭,从猎事意外、萨满仪式到宇宙叙事,莫衷一是。拉斯科洞穴于1979年入选联合国教科文组织世界遗产名录,1963年因绘画开始因游客呼出的二氧化碳而受损,遂对外关闭。此后相继建造了多个复制洞穴——拉斯科二号、拉斯科三号和全尺寸复原的拉斯科四号——以使公众得以欣赏壁画而不损及原作。
西班牙北部坎塔布里亚地区圣蒂利亚纳德马尔镇附近的阿尔塔米拉洞穴,在史前艺术史上占据着特殊地位——既因其壁画本身的非凡之美,也因这些壁画被世人承认为真正古代遗存的曲折历程。洞穴于1868年由猎人兼业余考古学家Modesto Cubillas Peres发现,他将此事告知地主Marcelino Sanz de Sautuola。桑图奥拉开始发掘洞底,发现了旧石器时代的石器和动物骸骨。1879年,他年幼的女儿玛丽亚在他工作期间仰望洞顶,成为第一个认识到那些彩绘动物重大意义的现代人,用西班牙语兴奋喊道——意即"爸爸,快看那些公牛!"桑图奥拉发表报告,认定这些绘画属于旧石器时代,却遭到当时科学界的嘲笑——学界认为冰河时代的猎人不可能创作出如此水准的作品。他于1888年含冤离世,终未获得平反。直至1902年,法国史前学家爱弥尔·卡泰亚克在一篇著名文章《一位怀疑者的罪责》中公开承认,阿尔塔米拉的壁画确属旧石器时代真迹,为自己此前的怀疑致歉。阿尔塔米拉"彩色大厅"的洞顶绘有一群野牛——已灭绝的原始野牛(Bison priscus)——姿态或卧或动,以红色赭石和黑色二氧化锰绘成,笔法充分利用顶部岩石的自然起伏,赋予这些动物形象非凡的立体感。这些绘画的年代在距今14,820至13,130年之间。阿尔塔米拉于1985年被列为联合国教科文组织世界遗产,目前仅极少数游客可凭特别许可进入参观。
阿根廷巴塔哥尼亚圣克鲁斯省的手洞,藏有史前艺术中可以说最为震撼的图像序列:一廊手印模板——将手按于岩石,向周围吹涂颜料——层叠覆盖于洞穴通道两侧,汇聚成一种浩瀚而压倒性的人类存在感。这些模板跨越约从9,500至13,000年前,虽较法国和西班牙的壁画洞穴晚,视觉冲击力却毫不逊色。在数百个手部轮廓中,绝大多数是左手——暗示艺术家用右手握持吹管——尺寸从成人之手到儿童之手不等,留下了一份跨越数千年、真实而亲密的个体印记,记录着曾经穿越这处偏远巴塔哥尼亚峡谷的一个个活生生的人。该洞穴于1999年被列为联合国教科文组织世界遗产。
洞穴壁画的时间轴如今跨越逾四万年,遍布各大有人居住的大陆。在印度尼西亚苏拉威西岛,一幅包含写实动物形象——鹿豚——的洞穴壁画已被测定至少有4.55万年历史,目前是已知最古老的写实性艺术作品。在非洲南部,归属于桑人的洞穴及岩棚艺术延续至少3万年,留下了史前世界中规模最大的萨满体验与意识转变状态的视觉记录。在澳大利亚,岩石艺术传统或可追溯至6.5万年前,将当代原住民社群与我们物种最早已知的艺术表达紧密相连。全球洞穴艺术记录所呈现的整体图景,并非一个从原始萌芽到逐步成熟的演进过程,而是一种完整的人类认知能力——抽象思维、符号沟通与审美创造——自我们物种诞生之初便已完备的历史见证。
神圣洞穴与宗教洞穴
在人类的宗教想象中,洞穴占据着深远而近乎普世的地位。跨越文化、跨越千年,洞穴始终作为隐喻与现实,象征并承载着生者世界与彼岸之间的过渡空间:大地的子宫、通往冥界的门户、隐士的居所、神圣启示的发生地、圣物的保存之所。这种普遍性并非偶然。洞穴的物理特性——黑暗、寂静、恒定的清凉温度、与地表世界的空间隔绝——恰好营造出最有利于意识转变状态、最能促成专注内省与感官剥夺的环境,而这正是萨满文化在其最重要的仪式中刻意追寻的境界。洞穴,是地表世界终结、另一种存在由此开始的所在。
西岸城市希伯伦的列祖洞穴——希伯来语称为Me'arat HaMachpelah,阿拉伯语称为易卜拉欣清真寺——是世界三大一神论宗教中最为神圣的场所之一。据《圣经·创世记》记载,亚伯拉罕从赫人以弗仑处购得此洞及洞口之地,作为妻子撒拉的葬身之所,后世族长——亚伯拉罕本人、以撒与利百加、雅各与利亚——亦相继葬于此处。该地在伊斯兰传统中同样神圣,伊斯兰教尊亚伯拉罕为以卜拉欣——真主的挚友、阿拉伯人与犹太人共同的先祖。公元前一世纪,希律大帝在洞穴上方兴建的希律时期建筑是世界上保存最完好的古代犹太建筑范例之一。洞穴本身不对普通游客开放;列祖和列祖母的陵寝通过设置于推测中的地下实际墓室上方的纪念构造来供人礼拜。
在西方思想史上影响最为深远的洞穴,是一个从未被实地探访过的洞穴:柏拉图的洞穴,出自《理想国》第七卷中的洞穴寓言。在柏拉图的思想实验中,自幼被锁链囚于洞穴中、只能面对空白洞壁的囚徒,看到的只是身后火光投射的影子,并将这些影子当作真实。当其中一名囚徒被解除束缚,转身看见火光,乃至最终走出洞穴看见阳光,他起初因目眩而茫然,随后才逐渐领悟:自己昔日凝视的影子,不过是更高层真实的投影。柏拉图借此寓言,论证感官所感知的现象世界与理性所把握的理念世界之间的区别。这一洞穴寓言自两千四百年前起便是西方认识论、美学和形而上学的奠基之论,并与现代认知科学对人脑如何从感觉输入中建构现实表征的研究产生了出人意料的共鸣。
印度马哈拉施特拉邦的阿旃陀石窟,是古代宗教艺术的伟大成就之一。三十座石窟寺庙——其中一些是礼拜堂(支提窟),另一些是僧房(毗诃罗)——凿刻于瓦果拉河上方一处马蹄形峡谷的峭壁之上,分两个不同阶段开凿,始于约公元前二世纪,延续至公元五至六世纪。晚期石窟内装饰着质量卓越的壁画,描绘了本生故事——佛陀前世故事——以及历史上释迦牟尼的生平场景,以及范围广泛的世俗题材,为笈多时期的印度宫廷生活、服饰、建筑和自然史留下了无与伦比的历史图像。这些壁画技艺精湛,以与同时代希腊化艺术相近的方式运用明暗与透视,以植物胶调制的矿物颜料绘于精心制备的灰泥底层之上。阿旃陀在沉寂数百年、被丛林吞没后,于1819年由约翰·史密斯军官率领的英国猎队重新发现,并于1983年被列为联合国教科文组织世界遗产。
埃洛拉石窟位于马哈拉施特拉邦奥兰加巴德市约三十公里处,与阿旃陀不同,它并非隐藏于河谷之中,而是开凿于一处宽阔的玄武岩崖面上,分属佛教、印度教和耆那教三种宗教传统,彼此和谐共存。三十四座石窟跨越公元六至十一世纪约五个世纪,是印度历史上规模最为宏大的石窟建筑工程。埃洛拉最非凡的遗迹当属第十六窟——凯拉萨寺,一座供奉湿婆的完整达罗毗荼风格神庙。它并非砌筑而成,而是从崖顶向下凿刻——将整块岩体自上而下雕凿成一座独立建筑,四周环绕着开凿出的露天庭院,全部出自同一块岩石。据估计,凯拉萨寺的建造需移除约二十万吨岩石,这一工程必定耗费了数代工匠的劳作。
斯里兰卡中部高地的丹布勒石窟寺,是该国规模最大、保存最完好的石窟寺庙群,一处已被连续礼拜逾二十二个世纪的圣地。丹布勒镇上方花岗岩露头中的五处天然岩洞,内有153尊佛像、3尊斯里兰卡国王塑像,以及4尊印度教神祇塑像,壁画和顶画覆盖面积约2,100平方米。该石窟群作为佛教礼拜场所建于公元前一世纪,彼时瓦拉甘巴国王曾在此避难,免遭外敌入侵;复国后,他为表感恩,将这些天然洞穴改建为装饰华美的寺庙。历经两千余年的反复修缮与添绘,这些壁画涵盖了佛陀生平故事、本生故事以及佛教在斯里兰卡的传播历史。丹布勒于1991年被列入联合国教科文组织世界遗产名录。
熔岩管:火焰在地下
熔岩管是地下世界中最具动态性、地质上最为年轻的形态。喀斯特洞穴是化学作用的缓慢产物——水与岩石历经数百万年的相互作用——而熔岩管则是暴烈与迅捷的产物,由熔岩河在数日或数周内凿蚀而成。其形成需要黏度相对较低的玄武质熔岩以足够的体积和速度流动,使外层表面冷却成壳,而内部仍保持液态。喷发驱动熔岩流的过程最终减弱后,内部熔融物质沿坡流尽,留下一条中空管道,管壁上保存着创造它的那场喷发的完整记录:固化熔岩的绳状波浪形纹理(pahoehoe)、熔岩在不同阶段液面处留下的横向台阶、由熔滴在跌落前固化形成的精巧熔岩钟乳石,以及偶尔可见的流动熔岩在洞底留下的原始印记。
世界最长的熔岩管是卡祖穆拉洞穴,位于美国夏威夷大岛基拉韦厄火山的东坡。经测量,洞穴全长65.5公里,深度(从最高点至最低点的垂直落差)为1,102米,约形成于500年前,源自基拉韦厄伊基火山口区域的一次喷发,熔岩沿火山东南坡流向海岸。洞穴通道截面在某些地段不足一米,而在最宽阔处宽逾二十米、高达十八米。洞穴已知入口逾101处,大多由洞顶塌陷形成,内部包含多种熔岩特征,包括熔岩台地、熔岩球、崩塌堆积和绳状pahoehoe表面。卡祖穆拉洞穴分为供导览游览的公开区段和需特别申请进入的广阔野外区段。洞穴形成于一个仍具火山活跃性的系统之中,这意味着它是一个仍在续写中的地质故事的最新篇章,而非遥远时代的古老遗迹。
美国加利福尼亚州北部的拉瓦贝兹国家保护区,保存着一处引人瞩目的熔岩管群,由梅迪辛湖火山在约3万至500年前的喷发形成。保护区内已识别的洞穴入口逾800处,代表至少67条独立的熔岩管,是美国本土(不含阿拉斯加)熔岩管密度最高的地区。这些洞穴从简单的单通道管道(短途步行即可探访)到需要专业装备的多层次系统,规模各异。它们的下层较冷区段还发育着令人瞩目的冰雪堆积,印证了高海拔地区熔岩管的寒冷内部同样可以像阿尔卑斯石灰岩洞穴那样维持全年积冰。拉瓦贝兹国家保护区还具有重要的历史意义,是1872至1873年莫多克战争的发生地——彼时,由一位被称为"杰克船长"的男子率领的一小支莫多克武装,以熔岩管地形为依托,抵御规模更大的美国陆军部队长达数月。
太平洋火山岛屿、大西洋加那利群岛和冰岛,均发育着由相同基本机制形成的重要熔岩管系统。位于冰岛雷克雅未克附近的劳法赫尔斯海利尔洞穴,全长约1,360米,是欧洲规模最大、最易到达的熔岩管之一,已发展为重要的旅游目的地。亚速尔群岛特塞拉岛上的熔岩管,包括格鲁塔多卡尔旺系统,是大西洋地区生物学意义最为重大的熔岩管洞穴之一,栖居着众多仅见于此处的洞穴适应性无脊椎动物。
近年来,月球和火星上熔岩管的发现极大地扩展了熔岩管的科学意义。来自轨道雷达系统和光学相机的数据,揭示了两个天体表面熔岩管天窗——地表通向地下空洞的开口——的存在。月球马里厄斯丘陵地区有一处直径约65米的天窗,据信通向一条可能绵延数十公里、宽逾1,000米的管道。火星塔尔西斯盾形火山侧翼的线状凹陷和链状坑,被解释为熔岩管塌陷特征,这些塌陷处可能存在的地下空洞,使火星熔岩管备受天体生物学家关注。若火星上曾经存在生命,熔岩管——提供稳定温度、屏蔽辐射、并可能保有液态水——将是最为宜居的环境之一。对于未来人类在月球或火星上的探索与定居而言,熔岩管提供了一种预先成形的庇护所,只需加以密封,无需从头建造。
洞穴生态系统:黑暗中的生命
洞穴中的生命演化,是整个生物学领域最引人入胜的课题之一——它将演化理论的经典主题——适应、自然选择、遗传漂变与物种形成——与一个极端环境相结合;在那个环境中,生命最基本的需求似乎无从满足。然而,洞穴并非死寂之地。相反,它们孕育着丰富而往往独特的生物多样性,从比可见光波长更小的微生物,到经历数百万年演化、在绝对黑暗、持续低温和食物匮乏中日臻完善的鱼类、蝾螈和无脊椎动物,皆在其列。
生态学家按照对洞穴环境的依赖程度,将洞穴生物分为三大类。穴栖偶居型(trogloxene)物种偶尔利用洞穴,但必须返回地面才能完成生命周期:蝙蝠、洞穴雨燕、浣熊和熊是其中常见的例子。穴栖兼居型(troglophile)物种可在洞穴中度过完整的生命周期,但也见于地表生境;许多洞穴相关无脊椎动物——跳虫、甲虫、千足虫——属于这一类别。穴栖专居型(troglobite)才是真正的洞穴专性物种:这些物种只能在洞穴中生存,因对洞穴环境的彻底适应,在生理上已无法在地表存活。它们在与外界隔绝的种群中历经漫长时间积累的适应特征,是科学界深入研究的对象。
在洞穴脊椎动物中,墨西哥丽脂鲤属(Astyanax mexicanus)的盲目洞穴鱼提供了生物学中研究最为深入的洞穴适应案例之一。这种墨西哥脂鲤的地表型是一种小型、有眼、有色素的鱼类,栖息于墨西哥中部的溪流与河道中。在地表溪流与洞穴系统相连的地方,同一物种的种群发生了洞穴适应,在估计数千至数万年间逐渐失去了眼睛和色素。值得关注的是,眼睛和色素的丧失源于至今只被部分阐明的遗传机制:眼睛发育涉及数百个基因,洞穴种群的功能性眼睛退化不仅仅是基因突变的结果,更是发育资源从眼睛向其他结构——尤其是侧线系统和味蕾——重新分配的过程,洞穴适应个体的这些结构得到了显著增强。这不仅仅是眼睛因突变而退化,而是自然选择主动驱动资源从无用的眼睛向具有直接生存价值的感觉结构重新分配的过程。
斯洛文尼亚、克罗地亚和波斯尼亚石灰岩洞穴中的洞螈(Proteus anguinus),是所有洞穴动物中最为非凡的物种之一。这种洞穴蝾螈,当地俗名为"人鱼"——部分源于其苍白的肉色皮肤,以及在早期观察者眼中与缩小版婴儿的相似之处——是欧洲唯一原生的洞穴脊椎动物。它完全失明,眼睛在孵化后退化,最终被皮肤覆盖;并且终生保持幼体形态,即幼态持续(pedomorphic)——终生保留幼体的鳃结构,不经历变态发育。洞螈可在无食物的情况下存活长达十年,方式是大幅降低自身代谢率;据信其寿命可超过一百年,是寿命最长的两栖动物之一。这一物种自至少十七世纪便为人所知,彼时洪水偶尔将标本冲出洞穴入口带至日光之下;在其本质被认识之前,人们曾将其解读为大型洞穴龙的幼体阶段。
洞穴微生物或许是洞穴生态系统科学中最令人惊叹的维度。在光能毫无意义、来自地表的有机物输入极为有限的洞穴中,科学家发现了完全从无机化合物化学氧化中获取能量的微生物群落:硫、铁、锰、氢和氨。罗马尼亚的莫维勒洞穴——1986年在施工过程中被发现,与地表隔绝约五百万年——拥有一个完整的洞穴适应无脊椎动物生态系统,完全依赖从洞穴热水中溶解的硫化物获取能量的化能自养细菌和真菌维系。莫维勒洞穴已鉴定出48个物种,其中33个在世界其他地方无迹可寻。新墨西哥州莱丘吉亚洞穴的洞壁上附着着微生物生物膜——细菌和古菌的群落——其中被发现含有对耐药性病原体有效的新型抗生素。洞穴微生物群落与地表世界在地质时间尺度上的隔绝,创造出蕴含生化创新潜力的宝库,对医学、生物技术以及我们对生命起源的理解具有深远的潜在意义。
洞穴生态系统对人类干扰极为脆弱。在非有机基质的洞穴地面上留下的一个脚印,或可保存数千年。将有机物质——食物残渣、人体脱落皮屑、衣物纤维——带入一个原始洞穴环境,可引发外来微生物的迅速增殖,进而压制原生洞穴群落。游客的呼吸使洞穴中二氧化碳浓度和温度升高,刺激藻类生长,并腐蚀洞穴沉积物。因此,对洞穴公众开放的管理,不仅是一个审美问题,更是一项严肃的保护挑战。
冰洞与冰川洞穴
冰洞的术语有时令人困惑,有必要澄清两种相关但截然不同的现象之间的区别。冰川洞穴是形成于冰川冰体内部的洞穴——由融水在冰川内部或底部流动,或由下方地热能量上涌所形成。此类洞穴是短暂的:它们可能只存续一个季节或几年,随后便因冰川运动而封闭或被摧毁。冰洞则是形成于岩石之中的洞穴——石灰岩、熔岩或其他稳定材料——由于洞穴的朝向和通风系统在冬季蓄积冷空气,有效阻止夏季暖空气在洞内循环,从而使冰雪全年留存。奥地利冰人世界是这种意义上的冰洞中最负盛名的典范。
冰人世界——德语直译为"冰巨人的世界"——位于奥地利阿尔卑斯山滕嫩格比尔格山区霍赫科格尔山中,距萨尔茨堡以南约四十公里。洞穴系统总长逾四十二公里,是奥地利较长的洞穴系统之一,但只有最初一公里装点着冰雪;其余通道为干燥石灰岩,发育着常规洞穴沉积物。冰雪的形成源于洞穴开口朝向西北,如同一个冷空气收集器:冬季,密度较大的冷空气沉入洞内,受洞穴形态结构的保护,与上方夏季暖气隔绝,而冬季寒风则驱使冷空气穿越洞穴,将从洞顶滴落的水分冻结成冰。由此形成了一处壮观的阿尔卑斯冰雪景观:冰瀑、冰柱、弥漫着冰雾的穹形洞室,以及覆盖洞穴最深冻结区段地面的地下冰湖的原始表面。洞穴于1879年由萨尔茨堡博物学家Anton Posselt首次开展科学探索,但他仅深入不足两百米便认定洞穴向更深处延伸而折返。此后的探险,尤其是二十世纪初Alexander von Mörk的工作,揭示了洞穴的完整规模;莫尔克在第一次世界大战中阵亡,其骨灰被安葬于他毕生探索的这座洞穴之中。冰人世界每年夏季接待约二十万名游客,他们乘坐缆车再徒步攀登,前往这处欧洲最壮观的地下环境之一。
冰岛东南部的瓦特纳冰川呈现出另一种更为动态的冰洞体验。瓦特纳冰川是欧洲按体积计算最大的冰川,覆盖面积约8,100平方公里,冰盖最厚处达950米,坐落于地质活动极为活跃的火山地貌之上,包括定期在冰层下喷发的格里姆斯沃特火山,以及2014至2015年曾发生大规模喷发的巴达本加破火山口。活跃的冰川运动与下方地热的共同作用,在冰川内部及冰川之下形成了不断变化的洞穴和隧道网络,洞壁被融水塑造成流畅起伏的形态,呈现出从近表面处最浅淡的半透明白色,到冰川深处远古压缩冰的深沉天蓝色等层次丰富的蓝色调。这些冰川洞穴仅在冬季可以进入——此时气温较低,冰体足够稳定,可供安全探索;夏季,凿成它们的融水重返,使其危险或无法通行。这些洞穴是冰岛最受欢迎的自然景观之一,已被大量拍摄记录,其如梦似幻的蓝色内景出现于无数旅游出版物之中。
美国阿拉斯加州朱诺市附近门登霍尔冰川的冰洞,同样提供了一种转瞬即逝却令人叹为观止的地下体验。洞穴在冰川内部因融水流通而形成,其规模和位置随冰川退缩年年有所变化。进入洞穴须穿越冰川表面,这一过程需要冰爪、冰镐,以及对冰川动态变化的高度警觉。洞穴冰壁在从上方穿透的阳光照耀下,发出半透明的蓝色和绿色光芒,而地面之下奔涌的融水声,时刻提醒着人们:这个洞穴是活的,处于持续的变化之中。由于门登霍尔冰川因气候变化而快速后退——每年消减数米——今日可探访的洞穴,十年后或许便不复存在,这赋予了此类游览一种纯地质型洞穴所不具备的紧迫感。
洞穴探索史
人类对洞穴的系统探索延续了数千年,但科学洞穴学的历史,真正意义上始于十九世纪下半叶。在此之前,洞穴的探索主要服务于实用目的——采矿、取水、储粮、宗教仪式——或偶尔成为旅游猎奇的对象,后者的证明是遍布欧洲著名洞穴壁面数百年的游客题刻。是法国博物学家兼地理学家爱德华-阿尔弗雷德·马尔泰尔,将洞穴探索从一种冒险活动转变为一门科学。1888年至1914年间,马尔泰尔深入法国、西班牙、英格兰、爱尔兰、巴尔干半岛及美洲的逾一千五百个洞穴和裂隙,携带气压计、罗盘、温度计、照相机,乃至后来与地面支援团队通话的电话。他对洞穴尺寸、温度、水文和地质的详尽记录,奠定了现代洞穴学的描述框架;他的著作——尤其是1894年出版的《深渊》——被一代欧洲和美国的探险家广泛阅读并效仿。
二十世纪,洞穴探索沿多个方向同步拓展。在美国,二十世纪二十年代新墨西哥州卡尔斯巴德洞穴群的发现与测绘——其中重要贡献者包括曾以自制装备反复探索洞穴的牛仔Jim White——创立了一种新型的公众可进入洞穴模式,并最终推动卡尔斯巴德于1930年建立国家公园。在欧洲,二十世纪五六十年代单绳技术的发展——一种利用机械绳索装置(而非传统的梯绳系统)升降竖井的方法——使此前需要庞大团队才能开展的深竖井洞穴系统得以被探索。1953年,法国博热尔深坑的首次下降,到达903米深度,首次突破一公里深度大关,是这一时代的里程碑式成就。
洞穴潜水——由潜水员携带自携式呼吸装备探索水下洞穴通道——于二十世纪五十年代作为探索前沿兴起,并将洞穴学的认知触角延伸至此前被认为被水永久封堵、无从进入的环境。技术潜水技术的发展——包括在狭窄通道中侧挂气瓶、使用循环呼吸器延长水底时间,以及从早期洞穴潜水高死亡率中汲取经验而形成的严格安全规程——使尤卡坦半岛、巴哈马和欧洲各地水下洞穴系统的潜水员得以测绘出数百公里的水下通道,并采集水样、沉积物和生物样本,深刻改变了科学界对喀斯特水文和洞穴生态系统的认识。尤卡坦水下洞穴系统的发现与测绘,很大程度上归功于二十世纪八十年代至二十一世纪初的探险者,其中包括Wes Skiles——他在水下洞穴探索和影像记录方面作出了重大贡献,并于2010年不幸离世——以及金塔纳罗奥洞穴测绘调查的持续工作团队。
主要由洞穴研究基金会自二十世纪五十年代末承担的猛犸洞测绘项目,或许是洞穴探索史上持续时间最长的科学探险。该基金会的志愿测量员在逾六十年间投入了数十万小时的地下工作,通过系统测绘以及检验猛犸洞与格林河流域相邻洞穴系统之间的水文联系,持续扩展着世界最长洞穴的已知边界。这项工作至今仍在继续,猛犸洞的延伸范围尚无穷尽之期。
高加索地区大型深洞的探索——其中包括库鲁伯拉洞穴和韦廖夫金娜洞穴——成为二十一世纪头二十年深度记录追逐的决定性前沿。乌克兰洞穴协会2000年至2012年间赴库鲁伯拉的探险,融合了技术攀登能力、穿越虹吸段的潜水专长,以及支持团队在超过1,500米深度扎营数周所需的后勤统筹能力。2018年建立韦廖夫金娜洞穴现行世界深度记录的俄罗斯团队,同样在极端严峻的条件下作业,他们的成就代表着人类在地下世界耐力探索的当前极限。
保护与未来
洞穴生态系统是地球上最脆弱、受威胁最为严峻的环境之一。赋予洞穴独特性的地质稳定性——正是黑暗、恒温与地表的物理隔绝,使洞穴生物得以在相对平静中历经数百万年的演化——却丝毫未能使它们为人类活动所带来的迅速而剧烈的干扰做好准备。当今洞穴生态系统所面临的威胁是多方面的,相互叠加,且在许多情况下正在加速。
旅游业是对洞穴环境最为显著的威胁。即便是在精心管理、铺设混凝土步道、安装电气照明和通风系统的展示洞穴中引入游客,也会因游客呼吸中的二氧化碳和水汽、体热辐射以及无意间带入的有机物质,显著改变洞穴大气环境。二氧化碳浓度升高会加速洞穴沉积物的溶蚀,并可能杀死在大气稳定环境中演化的洞穴适应性生物。为旅游参观而引入的光源,会刺激洞壁上藻类和蓝藻的生长——这一现象被称为"灯光植被"——可能覆盖并摧毁历经数千年生长的洞穴沉积物,并在有限的可利用资源中压制土著洞穴生物。1963年拉斯科洞穴对普通游客关闭、2002年阿尔塔米拉洞穴临时关闭并此后仅对极少数游客开放,都是大规模洞穴旅游破坏潜力的血泪经验。
地下水污染是对洞穴栖居生物同等严峻的威胁,尤其对水生洞穴环境中的物种危害甚剧。与含洞穴石灰岩相关的喀斯特含水层,因水在其中快速流动且几乎不经过滤,极易受到污染。在喀斯特地貌中,污染物进入落水洞或消失于地下的溪流后,可能在数小时或数日内穿越数公里,从洞穴泉眼或抽取同一含水层地下水的水井中涌出,而不经过多孔岩石含水层中那种渐进的稀释和过滤过程。全球喀斯特地区的农业化学品、污水、工业废液和公路径流污染已降低了洞穴水质,威胁着在原始水质条件下演化、几乎无力应对化学胁迫的洞穴适应物种。肯塔基洞穴虾(Palaemonias ganteri)仅见于猛犸洞及其附近的少数洞穴系统,部分原因正是洞穴上方农业用地造成的地下水污染,已属极度濒危物种。
白鼻综合征——由病原体破坏性假裸囊菌(Pseudogymnoascus destructans)引起的真菌疾病——自2006至2007年冬季在纽约州奥尔巴尼附近一处洞穴中首次记录以来,已对北美洞穴中的蝙蝠种群造成毁灭性打击。该真菌生长于冬眠蝙蝠裸露的皮肤上,扰乱其冬眠状态,导致蝙蝠在寒冬中清醒并飞出洞穴,而此时没有昆虫可食,最终因精力耗竭和饥饿而死亡。部分受影响的蝙蝠洞穴群落死亡率高达百分之百。自白鼻综合征被引入以来——这一病原体极有可能是从欧洲传入的,欧洲的蝙蝠物种似乎已进化出一定程度的抵抗力——已有数百万只多种蝙蝠死亡,这一疫情深刻改变了蝙蝠作为昆虫捕食者在北美大部分地区的生态角色。蝙蝠从洞穴生态系统中消失,同时也切断了粪便来源的有机能量这一支撑洞穴食物网的重要输入。
气候变化日益被认定为洞穴生态系统的一大威胁,尤其对那些依赖特定水文条件或地表降水季节规律的洞穴生态系统影响更为显著。冰川洞穴和冰洞所受威胁最为直观:随着冰川退缩和山地积雪减少,这些洞穴内的冰雪景观正以加速的速度消融。门登霍尔冰川的冰洞以及瓦特纳冰川的洞穴冰雪,与一代人以前相比,规模已大幅缩减。依赖季节性融雪补给的喀斯特含水层系统,可能面临降水规律改变带来的水源减少或时序紊乱。热带地区石灰岩洞穴系统的群落,也可能随着降水模式变化而受到洞内洪涝事件频率和严重程度改变的冲击。
洞穴及洞穴生态系统的保护,需要法律保护、游客管理、污染控制、科学监测与公众教育的有机结合。世界上许多最重要的洞穴系统现已受到国家公园或联合国教科文组织世界遗产保护,为抵御最严重的物理破坏提供了一定的法律保障。洞穴生物学家和水文学家已建立起成熟的监测规程,可实时追踪洞穴生态系统的健康状况。1965年成立的国际洞穴学联合会,协调国际洞穴研究界的科学合作,并在全球范围内倡导洞穴保护。新一代洞穴科学家,凭借基因测序工具、环境DNA分析、激光雷达测绘和遥感技术,以前所未有的速度揭示着洞穴环境的非凡生物多样性与复杂性。
洞穴不仅是世界上最后的边疆,更是地球上最为完整的记录之一。在洞穴的壁面上,保存着我们最古老祖先的画作。在洞穴的沉积物中,封存着人类文明出现之前早已轮替的气候历史。在洞穴的生物中,承载着历经数百万年完成的演化实验。在洞穴的矿物沉积物中,凝固着与创造它们的水在地质时间尺度上进行的化学对话。世界上的洞穴,既是自然历史的丰碑,也是仍在生成过程中的活态系统——仍被水侵蚀,仍庇护着仍在适应的生物,仍在等待下一代探险者的降临,让他们从黑暗中归来,带回来自深处的新报告。
洞穴潜水:最深的前沿
在洞穴探索的所有门类中,洞穴潜水是最不容犯错的一种。地面洞穴探险者迷路或受伤,至少还有等待救援期间避寒保暖的可能;而在水下通道中的洞穴潜水员,一旦遭遇任何关键失误——装备故障、判断失误或体能衰竭——便几乎注定走向死亡。洞穴潜水史上的伤亡率,使其成为人类自愿参与的最危险活动之一(以每名参与者计算)。然而,正是这一领域揭示了一些最为非凡的环境,并将一些最为重要的科学发现引入了可供研究的视野。
洞穴潜水始于二十世纪三十年代的欧洲,探险者们尝试屏住呼吸,或借助临时呼吸装置,穿越阻断许多陆地洞穴前进通道的水下段落——即虹吸段。二十世纪四十年代自携式水下呼吸装置的研发及五十年代向民间潜水者的开放,从根本上改变了水下洞穴探索的可能性,但洞穴潜水早期阶段死亡事故频发,原因在于潜水员将开放水域潜水技术直接应用于一个有着根本性致命差异的环境中。开放水域潜水员遭遇气源不足或突发状况时,可以上浮至水面;而洞穴潜水员四周被坚岩环绕,根本没有这一选项。
洞穴潜水安全规程的规范化——尤其是气源管理"三分之一原则"(三分之一用于进入,三分之一留作返程,三分之一作为紧急储备)的确立,以及在水下洞穴通道绝对黑暗中系统使用导向线维持方向感——逐渐降低但始终未能消除死亡事故。历代技艺精进的洞穴潜水员对巴哈马蓝洞、尤卡坦塞诺特,以及佛罗里达、法国和英国的水下洞穴系统的探索,已测绘出数百公里的水下通道,并采集了大量水样、沉积物和生物标本,深刻改变了科学界对喀斯特水文和洞穴生态系统的认识。
主要陆地洞穴的虹吸段,一直是洞穴潜水员最具价值的探索目标。英国萨默塞特郡乌基洞穴的探索——洞穴潜水员自二十世纪三十年代起逐步推进,穿越一处又一处水下虹吸段,到达从未有人到达的洞室——是世界上持续时间最长的洞穴潜水探索活动之一。穿越二十段虹吸段后到达的乌基洞穴系统已知最深点,距洞穴入口超过100米。在法国多尔多涅省的多库利泉,洞穴潜水员沿一处大型泉眼逆流深入数公里的水下通道,测绘出欧洲规模最大的地下淹没河流系统之一。
洞穴潜水与考古学的交汇,产生了近几十年来最为非凡的一批发现。在尤卡坦半岛的水下洞穴中,洞穴潜水员发现了早期人类的骸骨,其位置只能解释为人为放置——遗体是在洞穴尚未被水淹没的干燥时期,即上一次冰期末海平面上升约一万年前将其淹没之前,被有意安置于此的。2007年在萨克阿克坦洞穴系统的黑坑洞室中发现的"娜亚"——一具近乎完整的女性骸骨——为理解美洲的人类定居历史提供了关键的数据点。从其牙齿中提取的DNA显示,其母系祖先与现代美洲原住民相连,证实了最早美洲人来自亚洲的起源;而其最初被认为与后来美洲原住民族群有所差异的体质特征,实际上反映的是单一奠基种群内部的变异,而非多波次的迁徙。
洞穴黑暗中的生物学:失明与更多
洞穴动物眼睛的退化,是进化生物学中引用最为频繁的退行性演化案例之一——即当自然选择不再维持某一结构时,该结构随之退化甚至消失的过程。在洞穴环境的彻底黑暗中,功能性眼睛不仅毫无用处,且在代谢上代价高昂:视觉系统的神经组织需要持续消耗葡萄糖和氧气,在这样一个能量贫乏的环境中,任何消耗资源却无助于存活或繁殖的结构,都将随着时间推移被自然选择所淘汰。然而,洞穴动物失明的演化,远比简单的退化更为复杂,也更为有趣。
对墨西哥洞穴鱼丽脂鲤属(Astyanax mexicanus)的研究揭示,洞穴种群的眼睛退化涉及数百个基因和多条发育途径。在某些种群中,胚胎时期眼睛最初正常发育,随后被遗传机制主动抑制,将发育资源重新分配给侧线系统和味蕾。侧线是所有鱼类共有的感觉器官,能探测水中的压力波和振动——实质上是一种远距离触觉——洞穴鱼的侧线系统高度发达,使其能在完全黑暗中以远超地表同类的灵敏度,感知猎物游动时产生的微弱水流扰动。研究还发现,洞穴鱼的味蕾分布区域大幅扩展,味蕾不再仅限于口腔,而是覆盖整个头部表面,使其能在洞穴壁面和水柱中探测食物的化学痕迹。
洞穴动物的感官增生远不止于鱼类。全球各地洞穴中发现的洞穴蟋蟀(Rhaphidophoridae科),其触角长度可达体长的三倍,为在幽闭的洞穴通道中探测障碍物和猎物提供了延伸的触觉感知范围。洞穴蜘蛛腿上发育出感觉裂缝——振动感知器官——其数量远多于地表同类。盲目洞穴甲虫、洞穴盲蛛和洞穴千足虫,均表现出类似的非视觉感觉结构的增大,以弥补视觉在一个化学、触觉和振动信息俯拾皆是的生活环境中的缺失。
在基因组科学时代,洞穴动物的微生物组已成为一个特别丰富的研究领域。洞穴适应性无脊椎动物的肠道和体表往往栖居着与其地表近缘物种截然不同的微生物群落,反映出其所能获取的洞穴食物资源的化学成分。以蝙蝠粪便为食的洞穴甲虫,肠道中拥有能够消化粪便中大多数生物无法利用的化合物的细菌。夏威夷熔岩管中的洞穴蜗牛,体内共生着以目前仍在研究中的方式为其提供营养的细菌。洞穴动物的微生物组,是更广泛的洞穴微生物组的延伸——这是地球上研究最为薄弱的微生物生态系统之一,正日益被认识为新颖生化能力的宝库。
风洞与黑山区喀斯特
美国南达科他州黑山区的风洞国家公园,保护着世界上最独特的喀斯特地貌和最不寻常的洞穴系统之一。风洞最负盛名的是其方解石蜂巢状构造——这种构造极为罕见,世界上任何其他地方都无法与其丰富程度和延伸规模相媲美。蜂巢状构造由从洞壁和洞顶突出的薄片状方解石相互交叉组成,将壁面分割成棱角状格室,形如蜂巢的巢房。方解石薄片形成于洞穴石灰岩母岩的裂缝中,其硬度高于周围基质。当周围的石灰岩被略具酸性的洞穴水溶蚀后,较坚硬的方解石薄片留在原位,形成今日所见的三维网格结构,使风洞的通道在视觉上极为独特。据估计,全球百分之九十五的已知方解石蜂巢状构造集中于风洞之中。
风洞还因赋予其名称的大气现象而著称。由于洞穴内部蕴含巨大的气体体积——其通道延伸逾245公里,且更多通道有待发现——地表气压的变化会驱使气流强劲地涌入或涌出洞口。气压升高时,气流向洞内流入;气压下降时,气流向洞外涌出,且力度相当强劲。早期到访洞穴的人,包括在欧裔美国人抵达之前便已知晓这处呼啸风口数百年的拉科塔人,据称在距洞口相当远处便能听闻风声。风洞的天然洞口是山坡上的一处小开口,穿过这一小开口的气流力度与洞穴庞大内部体积之间的悬殊对比,生动地展示了地下系统的宏大规模。
洞穴摄影与记录
以摄影手段记录洞穴环境,对洞穴学的科学发展和洞穴旅游业的兴起,都发挥了不可或缺的作用。洞穴摄影面临着独特的技术挑战:环境光的完全缺失,要求对可能庞大、三维且覆盖着镜面反射矿物表面的被摄物实施人工照明;大多数洞穴的高湿度容易导致光学表面结雾;而洞穴探索的体力要求,意味着摄影设备必须坚固、便携,且能在双手满是泥土的情况下操作。
洞穴摄影的早期先驱——在十九世纪八十年代和二十世纪初使用闪光粉——在设备极端有限、工作条件极为艰苦的情况下,创作出了构图精妙、品质卓越的影像。Alfred Eisenstaedt在二十世纪三十年代拍摄的冰人世界照片,将这一洞穴带到了更广泛的公众视野中,有助于奠定其声誉。二十世纪中叶与《国家地理》学会合作的洞穴摄影师的作品——包括来自卡尔斯巴德洞穴群、猛犸洞以及西部美国新发现洞穴的影像——构建了美国洞穴探索的视觉图式,深刻影响了几代人对洞穴的公众认知。
当代洞穴摄影因数字传感器技术、高功率LED照明系统以及"光绘"技术的发展而焕然一新——后者指摄影师在一次长时间曝光中,手持光源照亮洞穴场景的不同区域。最终呈现的影像,可以比人类探险者借助头灯所能实际看到的更加明亮,揭示出普通游客难以察觉的色彩和细节。在足够宽阔的通道内进行无人机航拍——如今在技术上已具备可行性——正为洞穴环境打开此前无法实现的空中视角。
洞穴名称与各语言的文化意涵
不同文化中洞穴的命名方式,揭示了人类与地下世界关系的深厚渊源。在墨西哥南部和中美洲的玛雅语言中,aktun意为洞穴,蕴含深厚的精神意义,出现于整个尤卡坦半岛神圣塞诺特和洞穴圣所的名称之中。在日语中,do意为洞穴通道,体现于越南大型洞穴"山洞"(Son Doong)的名称——即山河洞——之中。在巴尔干半岛的语言中,前缀或后缀jama(坑或深渊)出现于斯洛文尼亚、克罗地亚和波斯尼亚数十个洞穴名称中,反映出迪纳里克喀斯特深竖井地形的显著特征。在不列颠群岛的凯尔特语中,表示洞穴的词汇ogof(威尔士语)和uamh(盖尔语)嵌入了当地地名,保存着数千年来人类利用地下景观的历史记忆。
科学界的洞穴命名规范,已从纯描述性的命名——如长洞、蓝洞、冰洞——演变为更具系统性的方式,如今大多数主要洞穴系统均以当地语言命名,并辅以各国洞穴学会维护的国际标准化目录编号。国际洞穴学联合会维护着一个全球洞穴记录数据库,致力于规范洞穴参数的测量与报告,但发现的速度持续超越全面编目的能力。据估计,全球石灰岩和火山地形中实际存在的洞穴,不足百分之十已被识别,更遑论探索和记录。
洞穴作为环境健康的指示器
洞穴环境是其上方地表景观健康状况的敏感生物指示器。由于喀斯特含水层通过落水洞、溪流消水处以及石灰岩裂缝网络与地表直接相通,地表土地利用、植被覆盖、水质或大气化学成分的任何变化,都会相对迅速地反映在地下洞穴环境之中。研究洞穴滴水化学成分、洞穴微生物群落和洞穴动物种群的科学家,能够以洞穴为窗口,检测到农业污染、城市污染、与大气污染相关的降水化学变化,乃至与土地利用变化相关的植被演替。
这一敏感性使洞穴在长期监测人类活动对地貌水文累积影响方面具有不可替代的价值。欧洲、北美和澳大利亚洞穴监测项目所积累的石笋生长速率、滴水化学成分和水位变化的详尽记录,构成了目前喀斯特系统中最为详尽的水文数据集之一,为衡量气候变化和土地利用变化影响提供了基准。从这个意义上说,洞穴不仅仅是地质历史的被动档案,更是嵌入地景之中的一套主动传感阵列,在保存过去的同时,持续记录着当下。
结语:永恒的神秘
世界上每一处洞穴,从猛犸洞和韩松洞的宏伟通道,到石灰岩山坡上最小的无名空洞,都共享一种无从彻底解析的特质:神秘。无论一个洞穴被测绘得多么详尽,无论其生物学和化学成分被表征得多么全面,那种沉入地表之下、在黑暗中穿行于一个无需人类存在便已存续数百万年的封闭、无声世界中的切身体验,始终携带着一种无法消弭的陌生感。洞穴是尺度与意义之间正常关系发生颠倒的所在:最细小的沉积物——一根曲石,一颗不过葡萄大小的洞穴珍珠——凝聚的地质时间,可与一座山脉相当;而旧石器时代猎人在一平方米洞壁上留下的画作,所承载的人类历史的重量,可以超过整整一座现代图书馆。
世界上的伟大洞穴邀请我们以远超整个人类文明跨度的时间尺度来思考,并认识到地表之下的世界,远比从上方所能看到的更为广袤、更为奇异。洞穴的探索尚未终结。最深的通道还未被抵达。最长的系统还未被完整测绘。最壮美的洞室、最非凡的沉积物、最具科学意义的发现——所有这些都仍在某处,在黑暗之中,等待着下一代探险者降入大地深处,带着来自黑暗的新报告归来。
事实核查
以下关键事实在发布前已经过网络搜索核实:
1. 猛犸洞已测绘长度:已确认截至2024年超过426英里(686公里以上)。资料来源:美国国家公园管理局及洞穴研究基金会记录。
2. 韩松洞尺寸:已确认主通道长逾9公里,高200米,宽150米,体积3,850万立方米。2009年由英国洞穴研究协会完成首次测绘。
3. 韦廖夫金娜洞穴深度:已确认2018年探险确立深度2,212米(7,257英尺)。位于阿布哈兹/格鲁吉亚阿拉比卡地块。
4. 奥克斯贝哈/萨克阿克坦:已确认奥克斯贝哈为截至2026年初最长水下洞穴,长度超过524公里。萨克阿克坦(含多斯奥霍斯)超过371公里。
5. 拉斯科洞穴壁画年代:已确认经放射性碳测年约为1.7万年前。发现于1940年9月12日。
6. 肖韦洞穴壁画年代:已确认最古老绘画年代约为3.65万年前。发现于1994年12月18日。
7. 阿尔塔米拉壁画年代:已确认彩色洞顶壁画年代为距今14,820至13,130年。1868年发现,1879年由玛丽亚·桑图奥拉最先注意到壁画。
8. 冰人世界长度:已确认逾42公里,为世界最大冰洞。1879年由Anton Posselt首次探索。
9. 纳伊卡水晶洞:已确认最大晶体长11.4米,洞穴位于地表以下300米,晶体约在50至100万年间形成。2000年发现。
10. 普林塞萨港地下河:已确认地下段长8.2公里,1999年列入联合国教科文组织世界遗产,2012年入选新世界七大自然奇景。
11. 卡祖穆拉洞穴:已确认长65.5公里,深1,102米,为世界最长熔岩管,约500年前由基拉韦厄火山喷发形成。
12. 莱丘吉亚洞穴:已确认深度484.2米,长度244.8公里,位于新墨西哥州卡尔斯巴德洞穴国家公园。
13. 冰人世界洞穴冰雪:已确认在全长42公里的系统中,仅前1公里覆盖冰雪;其余通道为干燥石灰岩。
14. 怀托摩洞穴:萤火虫物种已确认为新西兰特有的Arachnocampa luminosa。洞穴发育于约3,000万年前渐新世石灰岩中。
15. 手洞:手印模板年代已确认约为距今9,500至13,000年,1999年列为联合国教科文组织世界遗产,位于阿根廷圣克鲁斯省。
16. 苏拉威西洞穴壁画:已确认具象动物绘画(鹿豚)年代至少4.55万年,目前为已知最古老写实性艺术作品。
17. 库鲁伯拉洞穴深度:已确认为2,197米,位于与韦廖夫金娜洞穴相同的阿拉比卡地块。
18. 莫维勒洞穴:已确认与地表隔绝约500万年,已鉴定48个物种,其中33个为特有种,位于罗马尼亚。
19. 白鼻综合征:已确认由破坏性假裸囊菌(Pseudogymnoascus destructans)引起,2006至2007年冬季首次记录于纽约州奥尔巴尼附近。
20. 阿旃陀石窟:已确认于1983年列为联合国教科文组织世界遗产,共30座石窟寺庙,位于印度马哈拉施特拉邦,第一阶段约始于公元前二世纪。
资料来源
美国国家公园管理局 - 猛犸洞:https://www.nps.gov/maca/learn/nature/cavefacts.htm 美国国家公园管理局 - 探索世界最长已知洞穴:https://www.nps.gov/articles/000/exploring-the-worlds-longest-known-cave.htm 奥克西斯探险 - 韩松洞: 吉尼斯世界纪录 - 最深洞穴: 生命科学 - 韩松洞: 国家地理 - 萨克阿克坦: 拉斯科官方网站:https://archeologie.culture.gouv.fr/lascaux/en 世界历史百科全书 - 拉斯科洞穴:https://www.worldhistory.org/Lascaux_Cave/ 布拉德肖基金会 - 肖韦洞穴:

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