2014年12月23日,由夏威夷大學等組成的研究團隊在西太平洋關島附近的馬裡亞納海溝的8143米深海處發現了新品種的獅子魚科魚類,打破了以前在7703米處魚類的紀錄。它呈白色半透明狀態,有像鰻魚一樣的尾巴和像翅膀一樣伸展的魚鰭,是至今為止拍攝到有魚畫面的最深記錄。
作為對比,人類潛水的深度一般都在10—20米以內,最極限的深度也不過300來米。要知道,在水下8000米處,靜水壓大約是800個大氣壓左右,差不多相當於一頭成年公牛站在你的指甲蓋上。要是沒有深潛器,人類是絕無可能到達這麼深的地方的。
深海魚類是如何承受住如此巨大的壓力?
1.對魚鰾的」斷舍離」
對於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構,可以幫助調整浮力,從而實現上浮或者下潛。但隨著水深的增加,水壓會遠遠大於氣壓,導致周圍的水開始向內擠壓充氣的物體。對於深海魚來說,充滿氣的魚鰾無異於一個脆弱的氣球,外部巨大的水壓會毫無保留地擠壓、蹂躪這個「氣球」,直到它炸成碎片為止。因此,很多深海魚在進化的過程中捨棄了魚鰾這個危險的結構,轉而依靠某些脂類來提供浮力。
對於深海魚來說,這都是為了適應深海生活所作出的必要的妥協。相比於骨骼和肌肉,脂質和膠質能更好地幫助魚類對抗巨大的壓力。同時這樣的身體結構還有另外一個好處,較低比例的骨骼和肌肉能降低深海魚的能量消耗,而高比例的脂質則同時能夠儲存更多的能量,這對於身處營養貧瘠、氧氣稀薄的深海魚類來說是至關重要的。
2.強大抗壓能力
相對於淺海魚來說,深海魚的細胞膜上有著更多的不飽和脂肪酸,這讓它們的細胞膜能在高壓環境下保持較高水平的流動性,提高物質運輸的效率。
高比例的不飽和脂肪酸能讓深海魚即使身處高壓環境仍然擁有柔軟的細胞膜,但如果一條深海魚被捕撈上岸,它的細胞結構就會隨之破壞,因為當它身處低壓環境中時,細胞膜的流動性就有些過強,細胞膜過軟,導致細胞很容易壞掉。
細胞膜並不是唯一受到高壓影響的物質,蛋白質也難以逃脫這無處不在的壓力。正常來說,受到高壓影響的蛋白質會發生結構的改變和功能的喪失,而蛋白質的正常工作對於生物的生存至關重要。
科學家發現一種叫做三甲胺氧化物(TMAO)的化學物質,是一種非常重要的蛋白質穩定劑,它能夠幫助變性的蛋白質恢復原來的結構,從而恢復其正常功能。深海魚體內大量的三甲胺氧化物能夠幫助它們細胞內的蛋白質維持原有的結構和功能,從而保證細胞的活性。