从“极地冰鱼”说起

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  不知道大家留意过没有,在北风呼呼雪花飘飘的寒冬,人们已经穿上了暖暖的羽绒服,可是鱼儿们却能在水底自由地游来游去,一点儿也没有怕冷的意思。这可是我们生活中的一个常见的现象。的确,毕竟有谁见过被冻死的鱼呢?当然没有。但是这是什么原因呢?要知道鱼儿既没有可以御寒的皮毛,又不会像蛇那样钻进洞里进行冬眠。它是靠着什么才不至于被冻坏的呢?
  在地球上的任何一个角落几乎都有生物生存。哪怕在人类看来,是一个难以想象的苛刻环境,生物照样可以以它们在长久的进化岁月中形成的适应本能过着正常的生活。鱼类,特别是生活在极地冰海下的鱼类就是如此。在北极和南极附近广阔的海面上几米厚的冰层把海面变成了一个冰的大陆,但是在那里生活的鱼类,却丝毫不避严寒,仍然在那里自由自在地生活。人们不禁会产生疑问:“在冰海中生活的鱼类,为什么不会被冻死呢?”
  在与罗斯海相对的南极大陆的麦克默多海峡,从海面直到水下的几百米,水温都在零下19 ℃左右,而栖居在这种环境中的某些鱼类,血液的冰点却在零下20 ℃到零下21 ℃之间,由于血液的冰点比海水的冰点要低一些,所以它们在低温下生活,才不至被冻死。
  与栖息在冰海中的鱼类不同的是,栖息在温带的鱼类,它们血液的冰点却只有零下0.8 ℃左右,这些鱼类,就无论如何都不能在酷寒的海水环境中生存了。温带鱼类的血液冰点下降,主要是由存在于血液中的低分子物质,尤其是氯化钠在起作用。于是自然会让人联想到,是否生活在冰海里的鱼类的血液中,含有更多的盐类。就目前人类所知,氯化钠等盐类对生活在南极海域鱼类血液冰点下降所起的作用,还不到70%,这就使人想到,那一定是有另外的物质在起着神秘的作用。
  在1953年,美国沃兹堡海洋研究所的斯科兰德等人发现,生活在南极海域的鱼类血液中,都存在着一种高分子物质,正是这种物质使得这里的鱼类血液冰点降低。随后,他们为阐明这种物质作了大量的研究工作。1970年前后,美国加利福尼亚大学的德佛里斯等人又指出:上述那种具有抗冻作用的高分子物质,实际上是糖类和蛋白质结合在一起的一种糖蛋白质。他们从生活在南极海的两种特殊鱼类的血液中分离出一种糖蛋白质,称为“冰点下降糖蛋白质”(缩写为FPD糖蛋白质,FPD是英文freezing point de?鄄pression的缩写)。
  这种被分离出来的FPD糖蛋白质其分子量越大,抗冻效果就越明显。存在于鱼血液中的三种FPD糖蛋白质,总浓度为8毫克/毫升左右,就能使血液的冰点降低约0.6 ℃。
  由此可见,极地冰海中的鱼类在长期的进化中生成了能适应环境的特珠物质,如FPD糖蛋白质,以及氯化钠等盐类所起的作用,终于能使鱼类巧妙地降低血液的冰点,从而使海水的温度高于它们身体血液的冰点,它们也就可以自由自在地在极冰世界的水下生活了。
  大千世界里,就是这些名目繁多的蛋白质和无机盐成就了包括“极地冰鱼”在内的生物生命的基础,所以说是它们造就了整个生物界哦。
  编辑/刘鹏
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