• 揭秘南極魚類的生存秘密

    2022-03-24新聞資訊

    南極刺鯔

    南極多刺掠奪魚 (Harpagifer antarcticus)。圖片來源:Lloyd Peck,英國南極調查局

    幾千年來,南極魚已經適應了在南大洋冰冷的溫度下生存。

    然而,一項新的研究表明,在這樣做的過程中,即使它們現在保持在相同的水溫下,它們也失去了以溫水表親所見的速度生長的能力。

    這項研究由普利茅斯大學和英國南極調查局的科學家進行,重點關注兩個物種——南極刺鲀(Harpagifer antarcticus)和鰹魚(Lipophyrs pholis),也被稱為普通鯰魚。

    與來自溫帶水域的魚類相比,南極魚類的食物消耗量減少了約 20%,并且生長速度約為一半,即使這兩種生態相似的魚類保持在相同的水溫下也是如此。

    這些新發現表明,生活在南極水溫下的魚類大大增加了它們制造蛋白質所需的細胞機器數量——但仍然不能以與溫暖水域物種相同的速度制造蛋白質——而極地和溫帶魚類的速度分解蛋白質非常相似

    反過來,這意味著南極魚將新蛋白質轉化為身體生長的能力已大大降低。

    因此,研究人員說,在極地水溫下生存的進化權衡似乎是大大降低了與溫水魚類一樣有效或快速生長的能力。

    反過來,這對暴露于捕食以及達到性成熟可能需要多少年具有重要意義。

    該研究發表在?英國皇家學會開放科學雜志上,是同類研究中首次評估與來自溫帶水域的魚類相比,南極魚是如何制造和儲存蛋白質的。

    它還提供了在廣泛的生物學相關棲息地溫度范圍內對魚類蛋白質代謝、生長和食物消耗的最大比較研究之一。

    CDM-33無窮遠倒置金相顯微鏡
    CDM-33無窮遠倒置金相顯微鏡

    普利茅斯大學海洋保護講師、該研究的主要作者 Keiron Fraser 博士說:“南極魚受到高度熱限制,不能在遠高于它們目前棲息的溫度下長期生存。相比之下,許多溫帶物種更能耐受大范圍的溫度,因為它們通常棲息在廣泛的緯度范圍內。我們的數據表明,即使在相同的水溫下,南極物種的生長和蛋白質代謝率也明顯低于溫帶物種。隨著海洋溫度隨著全球變暖而升高,它及時提醒人們進化到生活在不同溫度下的物種差異。如果南極魚越來越多地暴露在更高的溫度下,這將對它們的生存產生影響,

    英國南極調查局極端環境下動物適應的首席生理學家勞埃德·派克教授補充說:“南極洲海床上的生物多樣性出乎意料地高,估計那里生活著大約 20,000 個物種。到目前為止,所研究的所有物種在制造蛋白質方面都存在很大問題,這似乎是對低溫下生命的普遍限制。南極海洋物種還有許多其他獨特的適應性,例如 16 種魚類是唯一一種沒有紅細胞或血紅蛋白在身體周圍攜帶氧氣的脊椎動物,或者比海洋重數千倍的巨型海蜘蛛。在溫帶地區最大。除了制造蛋白質的問題外,許多其他適應可能會使在恒定低溫環境中的生活更輕松,

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    參考文獻:

    Keiron PP Fraser、Lloyd S. Peck、Melody S. Clark、Andrew Clarke 和 Simeon L. Hill 撰寫的“冰箱中的生活:南極魚的蛋白質代謝”,2022 年 3 月 9 日,皇家學會開放科學
    DOI:10.1098/rsos.211272

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