在多水的地下洞穴中，有一些奇怪的生物生活在一個永恆的午夜。經過幾代的努力，這些動物已經適應了它們與世隔絕的獨特環境，科學家們認為它們的糊狀皮膚和盲眼可能蘊含著進化的秘密–以及可能揭示人類長壽、在飢餓中生存和眼疾等方面的遺傳適應性。

來自斯洛文尼亞盧布爾雅那大學的動物學家Peter Trontelj教授表示：“這些洞穴是孤立的世界。如果你（在地表以下）走了幾米，你就進入了一個擁有完全不同生態條件的新世界。”

某些動物能適應這些沒有植物生長的黑暗棲息地，從而使無光洞穴–如在斯洛文尼亞發現的洞穴–成為進化生物學的天然實驗室。

Trontelj是GENEVOLCAV項目的負責人，該項目目前正在研究歐洲洞螈。這些不尋常的洞穴蠑螈類似於小的幽靈般的游泳蛇，其有四條骨感的腿和一個鱷魚的鼻子。很久以前，洞螈的祖先生活在地面上，但當被困在這些洞穴後它們就會經歷巨大的身體變化以此來應對新環境。洞螈並不是唯一能以這種方式進化的生物。

歷史上，進化生物學家認為，如果我們回到過去，重新播放進化的時間線，我們一樣可以採取不同的進化路徑，世界和其中的生物則會看起來會完全不同。但洞穴告訴科學家們，情況並非如此。動物對光照和營養不足的環境如地下洞穴的適應“通常是相當可預測的”，Trontelj說道，“我們現在知道，每次都會走同樣的路”。

GENEVOLCAV顛覆了人們對這些稀有洞穴蠑螈的理解。研究人員發現了9個潛在的不同物種，而不是像以前認為的那樣只有一個物種，每個物種都在永恆的水色黑暗中獨立進化出類似的特徵。

雖然它們有著相同的漂白皮膚、無視力的眼睛和修長的鼻子，但這些物種是由不同的個體祖先發現它們進入這些午夜洞穴的方式而後裔。Trontelj表示：“一切都獨立發生，但或多或少是平行的。”

DNA潛水

該項目旨在組裝比人類基因組約16倍的洞螈基因組並確定使洞螈應其獨特環境的基因變化。

“（物理）變化是相同或非常相似的，但問題是：’它們是由相同的基因（和）造成的嗎？”Trontelj問道。為了回答這些問題，Trontelj和同事們潛入地下的黑暗角落–有時會下到400米深的坑中–去測量洞螈並拭去它們的皮膚以收集DNA。他們將需要數百個樣本來調查這些問題，這些問題可能對人類醫學有重要影響。

Trontelj表示：“從更廣泛的角度來看，（洞螈）有幾個特徵很有趣。這些乳白色的兩棲動物可以活超過幾百年，比它們表面的祖先長10倍，並且能在多年的飢餓中生存。在黑暗中，洞螈也會失去顏色並失明。人們已經知道，洞穴魚的這種色素喪失和眼睛退化可能是由幾個不同的基因造成的，其中一些基因是有聯繫的。科學家們還將這組基因跟’人類眼睛退化和白化病的一些病理狀態’聯繫起來。了解這些以可預測的方式發生的機制還可能有助於我們了解人類的一些退化性疾病。”

但現在只能在這些利基棲息地生存的洞螈是脆弱的。“這些洞穴和地下水是相當瀕危的，有時甚至受到污染的極大威脅，”Trontelj說道，“如果我們不對新物種進行描述，如果它們沒有名字，它們就不會像一個完全成熟的物種那樣得到保護的關注。”

對於居住在地球黑暗深處的蠕蟲、甲殼類動物有時甚至是魚類也是如此。

地下數據庫

ANCAVE項目的負責人Alejandro Martínez正在努力創建一個關於此類生物的數據庫。他的數據庫已有超33萬個條目，其借鑒了所有在科學文獻中以各種書面語言發表的關於地下洞窟動物的參考資料。

它被稱為“Stygofauna Mundi”數據庫，指的是自然學家Lazare Botosaneanu的一本書，他是研究這些地下生物的先驅。Martínez說道：“我們正在努力使所有這些信息公開。”

在這個數據庫中，約10%的條目是Martínez特別感興趣的動物：那些生活在沿海含水層中的動物，也被稱為錨定環境。這些地下洞穴的特殊之處在於，它們的水是鹹的，由附近的海洋通過地下裂縫和裂縫供給，另外還混合著從上面滲入的淡水。這些環境在世界各地都有，其中包括在馬丁內斯長大的加那利群島。

而其中的動物是獨一無二的。Martínez介紹稱：“許多動物是這種類型的棲息地所獨有的，它們在其他地方是找不到的。”他指出，它們看起來很奇怪，而且在某種程度上是原始的，“它們類似於我們從化石記錄中知道的東西，但現在已經滅絕了。”

其他動物跟海洋中的動物有共同的祖先，但它們隱居在洞穴中意味著它們不能雜交，這使科學家能將洞穴居民跟它們在陽光下的親戚進行比較。

“（有些）跟如今在深海中發現的其他動物相似。它們在基因上相互接近，但在形態上（身體上），它們非常不同……通過比較世界各地的這些類型的物種，我們可以嘗試更好地了解動物如何改變形狀以適應新的環境，”Martínez說道。截止到現在，他已經親自將物種添加到數據庫中以作為ANCAVE項目的一部分。據悉，Martínez在地中海、加勒比海和幾個大西洋群島的大約50個洞穴中進行了採樣。在這些洞穴中，他衡量了其中動物的相對豐度、捕獲了一些動物，然後從形態學和遺傳學上描述了它們。

午夜洞穴

然而該數據庫只是第一步。“我們可以看到發生在所有這些世系中的一般情況。我們可以擺脫系統發育（一個物種或群體如何進化）的這些混雜影響，了解形態上的變化，”Martínez說道。

通過記錄地下午夜洞穴的生物多樣性的廣度，科學家可以闡明進化的本質和動物如何變化。

但Martínez也認識到，數據庫和對地下世界的研究只會引發更多的問題。事實上，這就是他不斷返回這些黑暗的水洞的原因。