萬物有科學

　　隨著深潛器技術不斷發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，茫茫深海之中并非一片死寂，無數(shù)生物在這一片漆黑之處繁衍生息。

　　其中，生活在海面下大約8000米處的馬里亞納獅子魚，是目前人們發(fā)現(xiàn)的“最深的深海魚”。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，差不多相當于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么深的地方的。

　　那么，深海魚類是如何承受住如此巨大的壓力呢？

　　抗壓從魚鰾的斷舍離開始

　　大家在游泳的時候可能有這樣一種體驗：當你潛入游泳池底部的時候，會覺得耳膜有一種壓迫感，甚至是有輕微的疼痛。這是因為耳膜外部的水壓明顯大于內部的氣壓，導致耳膜受到一個向內的壓力。從這個例子我們可以得出一個結論：隨著水深的增加，水壓會遠遠大于氣壓，導致周圍的水開始向內擠壓充氣的物體。

　　而大部分的硬骨魚某種意義上就是一個充氣的物體，因為它們體內有一個充氣的魚鰾。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構，可以幫助調整浮力，從而實現(xiàn)上浮或者下潛。但是對于深海魚來說，充滿氣的魚鰾無異于一個脆弱的氣球，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舍棄了魚鰾這個危險的結構，轉而依靠某些脂類來提供浮力。

　　相比于淺海中的魚類，深海魚的骨骼和肌肉含量都比較少，而脂質和膠質則相對較多。此外，深海魚骨骼中軟骨的比例也遠高于淺海魚。對于深海魚來說，這都是為了適應深海生活所作出的必要的妥協(xié)。相比于骨骼和肌肉，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，這對于身處營養(yǎng)貧瘠、氧氣稀薄的深海魚類來說是至關重要的。

　　深入細胞膜的強大抗壓能力

　　以上提到的并不是深海魚的全部本領。

　　要知道，靜水壓是無孔不入的，無論是宏觀結構還是微觀結構都會受到它的攻擊。

　　當我們把視線聚集到微觀世界就會發(fā)現(xiàn)，高壓環(huán)境下，細胞膜的流動性會降低。簡單來說，在深海之中細胞的細胞膜會變得更硬，這絕非一件好事。細胞膜是控制物質進出細胞的重要關口，細胞膜變硬會導致物質進出細胞更加困難。一旦細胞外的營養(yǎng)物質無法進入細胞，細胞內產生的廢物難以運出細胞，生物將無法生存下去。

　　科學家發(fā)現(xiàn)，相對于淺海魚來說，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(huán)境下保持較高水平的流動性，提高物質運輸?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，它的細胞結構就會隨之破壞，因為當它身處低壓環(huán)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。

　　細胞膜并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(fā)生結構的改變和功能的喪失，而蛋白質的正常工作對于生物的生存至關重要。

　　幸好對于這一點深海魚也有相應的應對策略。它們的某些蛋白質特定位點的氨基酸會被其他氨基酸所替換，提高其對壓力的抗性。此外，有些蛋白質中的化學鍵數(shù)目和種類也會發(fā)生一定變化。這種變化導致了蛋白質三級結構的改變，從而加強了蛋白質結構的剛性，也就提高了其對高壓環(huán)境的適應性。

　　也有研究發(fā)現(xiàn)深海魚體內氧化三甲胺的含量遠高于淺海魚。氧化三甲胺是一種非常重要的蛋白質穩(wěn)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。深海魚體內大量的氧化三甲胺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。



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