科学家揭示南极防冻鱼幸存冰冷海域之谜

在南极的冰冷海域中，隐藏着一种名为“防冻鱼”的奇特生物，它们能够在严寒的冰层下生存，这一奥秘近期被科学家揭示。据美国媒体报道，科学家对南极防冻鱼类的基因分析为我们揭示了这些神奇生物如何在地球上最寒冷的水域中生存的奥秘。

这些南极防冻鱼类，包括五种生活在南极洲南侧环绕冰冷海域的notothenioid鱼类。它们似乎天生就具备了抵抗寒冷海域的基因和蛋白质，让它们能够在富含氧气的冰冷海域中生存。这种现象早在上世纪六十年代就被伊利诺斯州立大学的动物生物学教授亚瑟·德维瑞斯发现，他发现这些防冻鱼能够自行产生“防冻蛋白质”，这些蛋白质可以抑制血液结冰，确保身体不被严寒冻结。

在最新研究中，伊利诺斯州立大学的动物生物学教授克里斯蒂娜·陈和她的研究团队深入研究了这些基因线索。他们发现这些南极防冻鱼体内具有一种特殊的基因表达方式，特别是在一种名为Dissostichus masoni的南极防冻鱼体内表达较强。他们对这种鱼的四种器官组织——大脑、肝脏、头肾（鱼类主要的血液形成器官）和卵巢进行了深入分析。发现这些组织器官中的蛋白质通过基因转录形成，将基因信息转化为蛋白质，以适应南极的寒冷环境。

为了更好地理解这些基因是否控制着它们在冰冻南极海域的生存，研究人员还对比了其他几种暖水鱼类的基因表达。他们发现南极防冻鱼高表达的基因信息在暖水鱼体内并不存在。这些基因转录形成的蛋白质多数是响应外界环境影响，例如形成“热冲击蛋白质”等，这些蛋白质在极端环境下保护蛋白质不受损。还有一种叫做泛素的蛋白质在南极防冻鱼体内也高水平存在，它通常针对受损蛋白质进行摧毁，维持细胞和组织的健康。

研究人员还对比了生活在暖水海洋中的防冻鱼的“同胞”，发现生活在冰冻水域的南极防冻鱼体内的“控制基因”含量远高于暖水海洋中的同胞。这项研究让科学家更深入地理解了全球气候变化对冷水鱼类的影响。如果南极海域的水温出现显著升高，这些长期适应冰冷环境的鱼类可能会面临生存危机。克里斯蒂娜指出，她和同事们正在实验室研究鱼类如何适应海水变暖的环境，以了解这一变化对南极生态的影响。这一研究对于我们理解全球气候变化对生态系统的影响具有极其重要的意义。