揭秘南极鱼类的生存秘密

2022-03-24新闻资讯

南极刺鲻

南极多刺掠夺鱼 (Harpagifer antarcticus)。图片来源:Lloyd Peck,英国南极调查局

几千年来,南极鱼已经适应了在南大洋冰冷的温度下生存。

然而,一项新的研究表明,在这样做的过程中,即使它们现在保持在相同的水温下,它们也失去了以温水表亲所见的速度生长的能力。

这项研究由普利茅斯大学和英国南极调查局的科学家进行,重点关注两个物种——南极刺鲀(Harpagifer antarcticus)和鲣鱼(Lipophyrs pholis),也被称为普通鲶鱼。

与来自温带水域的鱼类相比,南极鱼类的食物消耗量减少了约 20%,并且生长速度约为一半,即使这两种生态相似的鱼类保持在相同的水温下也是如此。

这些新发现表明,生活在南极水温下的鱼类大大增加了它们制造蛋白质所需的细胞机器数量——但仍然不能以与温暖水域物种相同的速度制造蛋白质——而极地和温带鱼类的速度分解蛋白质非常相似

反过来,这意味着南极鱼将新蛋白质转化为身体生长的能力已大大降低。

因此,研究人员说,在极地水温下生存的进化权衡似乎是大大降低了与温水鱼类一样有效或快速生长的能力。

反过来,这对暴露于捕食以及达到性成熟可能需要多少年具有重要意义。

该研究发表在 英国皇家学会开放科学杂志上,是同类研究中首次评估与来自温带水域的鱼类相比,南极鱼是如何制造和储存蛋白质的。

它还提供了在广泛的生物学相关栖息地温度范围内对鱼类蛋白质代谢、生长和食物消耗的最大比较研究之一。

CDM-33无穷远倒置金相显微镜
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普利茅斯大学海洋保护讲师、该研究的主要作者 Keiron Fraser 博士说:“南极鱼受到高度热限制,不能在远高于它们目前栖息的温度下长期生存。相比之下,许多温带物种更能耐受大范围的温度,因为它们通常栖息在广泛的纬度范围内。我们的数据表明,即使在相同的水温下,南极物种的生长和蛋白质代谢率也明显低于温带物种。随着海洋温度随着全球变暖而升高,它及时提醒人们进化到生活在不同温度下的物种差异。如果南极鱼越来越多地暴露在更高的温度下,这将对它们的生存产生影响,

英国南极调查局极端环境下动物适应的首席生理学家劳埃德·派克教授补充说:“南极洲海床上的生物多样性出乎意料地高,估计那里生活着大约 20,000 个物种。到目前为止,所研究的所有物种在制造蛋白质方面都存在很大问题,这似乎是对低温下生命的普遍限制。南极海洋物种还有许多其他独特的适应性,例如 16 种鱼类是唯一一种没有红细胞或血红蛋白在身体周围携带氧气的脊椎动物,或者比海洋重数千倍的巨型海蜘蛛。在温带地区最大。除了制造蛋白质的问题外,许多其他适应可能会使在恒定低温环境中的生活更轻松,

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参考文献:

Keiron PP Fraser、Lloyd S. Peck、Melody S. Clark、Andrew Clarke 和 Simeon L. Hill 撰写的“冰箱中的生活:南极鱼的蛋白质代谢”,2022 年 3 月 9 日,皇家学会开放科学
DOI:10.1098/rsos.211272

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