揭秘格陵兰冰山下的奇特生物：发光蜗牛鱼

科学家们在格陵兰岛附近的冰山深处挖掘发现了一条鱼，它的血管中流淌着发光的绿色防冻剂。

一项新的研究发现，幼年杂色蜗牛（Liparis gibbus）含有有史以来报道的“最高表达水平”的抗冻蛋白。

类似于防冻剂如何在极端条件下帮助调节汽车发动机的温度，某些物种已经进化出具有类似的保护作用，尤其是那些生活在格陵兰岛极地水域等寒冷栖息地的物种。

“防冻蛋白粘附在较小的冰晶表面，减缓或阻止它们长成更大、更危险的晶体，”该研究的合著者、美国自然历史博物馆 (AMNH) 的研究助理 David Gruber 说。 (David Gruber) 和纽约城市大学巴鲁克学院的杰出生物学教授在一封电子邮件中告诉 Live Science。 “来自北极和南极的鱼独立进化出这些蛋白质。”

据美国国家科学基金会称，近 50 年前，在一些南极鱼类中首次发现了抗冻蛋白（在新标签中打开）。

与一些冷血爬行动物和昆虫不同，鱼在体液冻结时无法生存，这会导致细胞内形成冰粒，从而将它们变成鱼冰棒。

“这些不同的抗冻蛋白在许多不同的——而不是密切相关的——鱼类谱系中独立进化的事实表明，它们对于这些生物在这些极端栖息地的生存至关重要，”博物馆馆长约翰斯帕克斯说。 AMNH 鱼类学系和该研究的合著者在一封电子邮件中告诉 Live Science。

蜗牛“像任何其他蛋白质一样产生抗冻蛋白质并将它们排泄到血液中，”格鲁伯说。然而，蜗牛鱼似乎“在所有其他鱼类基因中产生抗冻蛋白的前 1%”。

科学家在 2019 年探索格陵兰岛海岸冰山栖息地的探险中发现了这种类似蝌蚪的小生物。在这次旅行中——康斯坦丁·S·尼亚科斯探险队的一部分，由 AMNH 领导的一系列基于科学的探险队——当科学家们在冰冷的栖息地发现了一个亮点时，当绿色和红色的生物发光蜗牛时，他们感到困惑。

“蜗牛鱼是少数生活在冰山裂缝中的鱼之一，”格鲁伯说。 “这么小的鱼，竟然能在如此寒冷的环境中生存而不被冻住，真是太神奇了。”

北极鱼也很少表现出生物荧光，即能够将蓝光转化为绿光、红光或黄光的能力，因为两极有很长的黑暗期，尤其是在冬天。通常，这种特征存在于在温暖水域游泳的鱼身上。根据 AMNH 的一篇帖子，这是北极鱼首例表现出这种适应性的报道。 （在新标签中打开）。

根据另一份声明，科学家们进一步检查了蜗牛鱼的生物发光特性，并发现了“两种不同类型的编码抗冻蛋白的基因家族”，这种适应性基本上可以帮助它们避免变成冷冻鱼条。

声明说，这种令人难以置信的防冻剂生产水平可以帮助该物种适应零度以下的温度。它还提出了一个问题，即随着全球变暖增加海洋温度，蜗牛鱼将如何生存。

“随着北极水域迅速变暖，这些适应冷水的物种也将不得不与现在能够向北迁移并在更高纬度地区生存的温水物种竞争（并且不需要在温暖的环境中生产代谢昂贵的抗冻蛋白）北极）水域），”斯帕克斯说。 “在未来，[抗冻]蛋白质可能不再提供优势。”