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南极鳕鱼为什么能在冰点以下的水中生活?

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:鱼儿抗冻地球上的南北极地区,天寒地冻,一片冰雪世界。原来,南极鳕鱼的血液中存在一种抗冻糖蛋白。正是这抗冻蛋白赋予了南极鳕鱼惊人的抗低温能力。一位加拿大科学家经过研究进一步揭开了鱼儿抗冻的秘密。夏季开始,极地海水变暖时,抗冻蛋白才逐渐减少。如果在冬季摘除鱼的脑垂体,那么鱼儿便一直不停地合成抗冻蛋白,即使到了夏天也不终止。由此看来,夏季抑制抗冻蛋白生产的也是脑垂体。
鱼儿抗冻_趣味生物学

鱼儿抗冻

地球上的南北极地区,天寒地冻,一片冰雪世界。极地的海水含盐量较高,水温在-2℃也不会冰冻。这样的低温对于一般鱼类来说,无疑是一场灾难。然而有些鱼儿却得天独厚,居然能悠闲自在地生活在极地冰冷的海水中。人们在北极的海水里发现了一种比目鱼;在南极的冰洞下,钓到了模样奇特的南极鳕鱼。它们都是鱼类世界不怕严寒的佼佼者。

南极鳕鱼生活在南大洋的寒冷海域中,在位于南纬82°的罗斯冰架附近都能找到它们。它们体型短粗,银灰色的身上略带黑褐色的斑点,眼大,唇厚,嘴阔。在-1.9℃的水中一般鱼类一下子就会被冻成冰块,但南极鳕鱼却照样游动迅速。为什么南极鳕鱼能在冰点以下的水中生活呢?原来,南极鳕鱼的血液中存在一种抗冻糖蛋白。这是一种链状的生物大分子,在血液里盘绕卷曲成松散的不规则“线圈”。“线圈”表面极易与水或冰相互作用,作用之后便降低水的结冰点,从而阻止了体液的冻结。正是这抗冻蛋白赋予了南极鳕鱼惊人的抗低温能力。

一位加拿大科学家经过研究进一步揭开了鱼儿抗冻的秘密。原来,一些极地鱼类在冬天会合成一种特殊的抗冻蛋白,用来调节鱼体内的渗透压,使血液变得更浓、凝固点下降。极地冬季来临的那一个月(南极是六月,北极是十一月),极地鱼类体内的抗冻蛋白就开始增加,到冬末(南极是八九月,北极是一二月)达到高峰。夏季开始,极地海水变暖时,抗冻蛋白才逐渐减少。

极地鱼类是怎样知道季节变化的呢?要知道,冬天快来临时,日照变短,海水温度会慢慢降低。鱼儿的眼睛和皮肤会把这些感觉传递给脑垂体。于是脑垂体便“发号施令”,赶快合成抗冻蛋白,作好过冬准备。如果在冬季摘除鱼的脑垂体,那么鱼儿便一直不停地合成抗冻蛋白,即使到了夏天也不终止。由此看来,夏季抑制抗冻蛋白生产的也是脑垂体。

可惜人们至今还不知道极地鱼类体内是怎样合成抗冻蛋白的,不然的话,也许我们能利用鱼儿的抗冻机理,发明一种新型的“冰冻保鲜”技术:使鱼体表面处于冰冻状态,而体液又不致冻结,在需要时可使之一下子复活。这样一来,人们无论何时何地都能吃到鲜美可口的活鱼了。

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