“壓力大”的深海魚

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從到達珠穆朗瑪峰頂?shù)降巧显虑?，人類已?jīng)探索過地球及太空的諸多地方，但很少能走到地球的深處——海洋的底部，其中很大一部分原因就是那里有非?？植赖母邏?。

然而，在這種高壓之下，深海中竟然還存在多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。那么，深海魚是如何在高壓之下生存的呢？

深海壓強有多大

海水深度超過200 米的地方被人們稱為深海，隨著深度的不同，又進一步劃分為中層帶、深層帶、深淵帶、超深淵帶（海水深度超過6000 米）。海水的壓強會隨著海水的深度增加而增加，其中海水深度每增加10 米，壓強就會增加1 個大氣壓。在深海4000 米處，一個指甲蓋大小的地方都要承受一只大象的重量。

一般來說，海水的深度越深，能量越匱乏，生物越少，所以超深淵帶的生物最少。英國阿伯丁大學(xué)的研究人員曾在海底7700 米深處的超深淵帶發(fā)現(xiàn)了馬里亞納獅子魚，盡管這里壓強較大，但馬里亞納獅子魚卻在這里生活得十分愜意。

圖1 馬里亞納獅子魚 （圖/西北工業(yè)大學(xué)）

深海魚為什么能適應(yīng)深海環(huán)境

對魚鰾的“斷舍離”對于生活在淺海的硬骨魚類來說，魚鰾是它們非常重要的一個結(jié)構(gòu)，可以幫助其調(diào)整浮力，從而實現(xiàn)上浮或下潛。但隨著海水深度的增加，水壓會遠遠大于氣壓，導(dǎo)致周圍的水開始向內(nèi)擠壓充氣的物體。因此，很多深海魚在進化的過程中舍棄了魚鰾這個危險的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而依靠某些脂類來提供浮力。

圖2 深海中的魚群（圖/千圖網(wǎng)）

相比于骨骼和肌肉，脂質(zhì)和膠質(zhì)能更好地幫助魚類對抗巨大的壓力。同時這樣的身體結(jié)構(gòu)還有另一個好處，即較低比例的骨骼和肌肉能降低深海魚的能量消耗，而高比例的脂類能儲存更多的能量，這對于身處養(yǎng)料貧瘠、氧氣稀薄的深海魚類來說至關(guān)重要。

特殊的細胞膜

相對于淺海魚來說，深海魚的細胞膜上有更多的不飽和脂肪酸，這讓它們的細胞膜能在高壓環(huán)境下保持較高水平的流動性，提高物質(zhì)運輸?shù)男省?/p>

高比例的不飽和脂肪酸能讓深海魚即使身處高壓環(huán)境仍然擁有柔軟的細胞膜，但如果一條深海魚被捕撈上岸，它的細胞結(jié)構(gòu)就會隨之破壞，因為當它身處低壓環(huán)境時，細胞膜的流動性就會過強，細胞膜過軟，導(dǎo)致細胞很容易壞掉。

細胞膜并非唯一受高壓影響的物質(zhì)，蛋白質(zhì)也難以逃脫這無處不在的壓力。正常來說，受高壓影響的蛋白質(zhì)會發(fā)生結(jié)構(gòu)的改變和功能的喪失，而蛋白質(zhì)的正常工作對于生物的生存至關(guān)重要。

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，一種叫作三甲胺氧化物的化學(xué)物質(zhì)能幫助變性的蛋白質(zhì)恢復(fù)原來的結(jié)構(gòu)，從而恢復(fù)其正常功能。深海魚體內(nèi)含有的大量三甲胺氧化物能幫助它們細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)維持原有的結(jié)構(gòu)和功能，從而保證細胞的活性。

深海作為地球表面最后未被人類大規(guī)模進入或認知的空間，蘊藏著人類社會未來發(fā)展所需的各種戰(zhàn)略資源和能源。據(jù)統(tǒng)計，全球共有37 條超過6000 米的超深淵帶。在科技發(fā)展的新階段，超深淵帶將聚焦世界各國科學(xué)家的目光，成為海洋科學(xué)最新的研究前沿。隨著我國深海探索技術(shù)的發(fā)展突破，相信會有更多的深海奧秘被科學(xué)家們揭開，讓我們拭目以待吧！