6000米以下的深海被称为海斗深渊。它有特殊的极端条件,如超高压、巨大的温差、全年无光、独特的化学环境等。这是传统生命形式的禁区。然而,在马里亚纳海沟以下7000米的深海中,发现了脊椎动物超深狮子鱼。它如何适应极端的生活环境?中国研究人员的最新研究结果揭示了这个秘密。

据报道,这是研究人员第一次揭示超深狮子鱼适应极端环境的遗传基础。相关的研究结果最近发表在《自然》杂志的子期刊《自然-生态与进化》上。

研究发现,为了适应超高压环境,控制超深狮子鱼骨骼钙化的一个关键基因进行了假遗传学研究,导致其骨骼变得非常薄,具有弯曲能力,头骨不完整,整个骨骼组织中没有封闭的空腔。同时,在细胞和蛋白质水平上,超深狮子鱼细胞膜稳定性和蛋白质结构稳定性的相关基因发生了特异性突变,有利于蛋白质空间结构的维持和分子水平上的压缩能力的增强。

中国科学院水生生物研究所的研究员何顺平表示,目前在杜杜深渊只发现了一种脊椎动物——超深狮子鱼。它位于杜杜深渊食物链的顶端,以无脊椎动物为食。研究人员解剖了一条超深狮子鱼,在它的胃里发现了近100种完整的甲壳类动物,这表明这种超深狮子鱼可以长时间储存食物,从而适应食物匮乏的生活环境。

生活在黑暗的环境中,超深狮子鱼基因组中与色素和视觉相关的基因大量丢失,这使得它透明,对可见光不敏感。

何顺平说,在海洋战争的深渊中捕捉动物非常困难,目前只有少数国家能够做到。本研究涉及的超深狮子鱼样本由中国深海科学研究船“发现号”于2016年底和2017年初通过“天涯”号和“海蛟”号深海登陆器获取。

该研究由西北工业大学青岛研究所、兰州大学、中国科学院深海科学与工程研究所、中国科学院水生生物研究所、中国科学院昆明动物研究所、卓越中心等单位联合开展。