新華社海口5月22日電(記者陳凱姿)乘坐潛水器不斷駛向海底,1000米,2000米,3000米……你可能無法想象,有可能在8000多米的深海中發現一種魚類——深淵獅子魚。
深淵,指海洋中深度大于6000米的海溝或斷裂帶區域,高壓低溫、黑暗無光、地震頻發、食物匱乏,是常規生命形式的“禁區”。然而,這種目前已知的棲息在地球最深處的脊椎動物,堪稱極限水壓環境中的“生存大師”,它們的生存策略近年來被我國科學家不斷揭秘。
我國科學家在海底拍攝的深淵獅子魚。新華社發
深海魚類由于承受著巨大水壓,大多形態特異、“面目猙獰”。相對而言,深淵獅子魚顯得“眉清目秀”——體形像蝌蚪,身體顏色通常較淡,有些甚至接近透明,能透過皮膚看到肌肉和內臟;體長一般從幾厘米到幾十厘米不等;沒有鱗片、利齒,頭部膨大,尾巴逐漸變細,發達的胸鰭是其主要運動器官,擺動時能提供推力,使游動姿態格外優雅。
一只深淵獅子魚展開胸鰭在海底游動。新華社發
由于長期生活在黑暗的海底,深淵獅子魚視覺、嗅覺退化,保留的兩個黑色小眼睛對可見光毫無反應,但依靠發達的聽覺系統和感覺孔,它們仍能敏捷地游動,并準確、迅速地發現食物。受限于深淵匱乏的食物資源,深淵獅子魚的食譜較為簡單,只有少數幾種甲殼類生物。
令科學家們驚奇的是,馬里亞納海溝、克馬德克海溝、日本海溝等雖在地理上處于隔離狀態,其深淵獅子魚在深度分布、形態、誘餌行為等方面卻極為相似。研究認為,深淵獅子魚是從居住在淺水區的祖先進化而來,它們先進入了1000米的水深,之后再隨著海溝的形成逐步到達更深的環境,最終分散開來進入太平洋的多個海溝。
作為成功潛入深淵的魚類代表,深淵獅子魚應對超高水壓環境的策略并不是“硬扛”,而是“以柔克剛”。
深淵獅子魚能夠承受住超高水壓和低溫。新華社發
中國科學院深淵科考團隊、西北大學等科研人員近年來依托深潛技術和基因測序技術,對深淵獅子魚適應極端環境的遺傳基礎和機制進行了部分揭秘。
研究發現,深淵獅子魚在進化中“舍棄”了魚鰾,它們擁有耐壓軟骨,且頭骨不完全閉合,沒有形成一個封閉的空腔,可避免因外部高壓而產生腦腔破裂。
尤為重要的是,深淵獅子魚的表面存在一種富含膠原蛋白的透明凝膠狀物質,有助于其在深海中維持體內穩態與浮力控制。同時,肌肉組織中不飽和脂肪酸的增加,使它們的細胞膜在高壓和低溫環境下保持一定的流動性和有序性。一些合成酶和伴侶蛋白的關鍵突變,可能增加了其蛋白質的穩定性。
通過深潛設備拍攝到的一群深淵獅子魚。新華社發
盡管目前對獅子魚適應深淵的分子機理研究取得了一系列成果,但它們在深淵生態環境中的生存和繁衍,仍然有許多秘密有待發掘。未來的深淵探索,將揭秘更多深淵生命的傳奇故事。
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