超深渊狮子鱼如何在7000米以下深海生活?
深海秘境中的奇迹生物——海斗深渊狮子鱼
在地球深邃的海洋深处,有一个被称为海斗深渊的神秘世界,那里的环境极其恶劣:超高压、温差巨大、终年无光、化学环境独特。对于常规生命来说,这是一个无法生存的禁区。在这个深不可测的深海世界里,却生活着一种名为超深渊狮子鱼的神奇生物。
近日,我国科研人员的一项突破性研究成果揭示了这种奇特鱼类如何在这个极端环境中生存繁衍的奥秘。该研究成果已经在线发表于《自然》子刊《自然-生态与进化》。
科研人员发现,为了适应超高压的环境,超深渊狮子鱼的一个关键基因发生了假基因化,这个基因控制着骨骼的钙化过程。这使得它们的骨骼变得异常薄且具备弯曲能力,头骨不完全封闭,全身骨组织内没有空腔。这种独特的生理结构让超深渊狮子鱼能够在超高压的环境中正常生存。
在细胞和蛋白层面,超深渊狮子鱼多个与细胞膜稳定和蛋白结构稳定有关的基因发生了特异突变。这种突变有助于蛋白质空间结构的维持,增强了分子层面的抗压能力。
中科院水生生物研究所的研究员何舜平介绍,目前海斗深渊仅发现超深渊狮子鱼一种脊椎动物。它处于深海食物链的顶端,以无脊椎动物为食。研究人员解剖的一尾超深渊狮子鱼的胃部有近百个完整的甲壳类生物,这表明它们可以长时间储存食物,以应对食物匮乏的生存环境。
生活在黑暗环境中的超深渊狮子鱼,它们的基因组中与色素、视觉相关的基因大量丢失,这使得它们通体透明,对可见光失去反应。尽管视觉退化,但它们却以其他方式适应了这个环境,展现出了生命的顽强与奇妙。
何舜平还提到,捕获海斗深渊中的动物是一项技术难度非常大的任务,目前只有少数几个国家能够做到。本研究涉及的超深渊狮子鱼样本是由我国深渊科学考察船“探索一号”通过“天涯”和“海角”号深渊着陆器在2016年底和2017年初获得的。
这项研究是由西北工业大学青岛研究院、兰州大学、中科院深海科学与工程研究所、中科院水生生物研究所、中科院昆明动物所、卓越创新中心等单位联合完成的。这项研究不仅揭示了超深渊狮子鱼适应极端环境的遗传基础,也为我们理解生命的适应性和进化提供了宝贵的科学依据。
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