中国科学院深海科学与工程研究所近期在权威期刊《水生生物与安全》上发表了一项重要研究,首次揭示了马里亚纳海沟狮子鱼(Pseudoliparis swirei)在极端深海环境中如何通过调节脂质和蛋白质代谢机制实现生存的奥秘。
马里亚纳海沟是地球最深的海洋区域,深度可达11000米,常年处于黑暗、低温、高压和食物极其匮乏的环境中。然而,这样恶劣的条件下,狮子鱼却展现出惊人的适应能力。
研究发现,狮子鱼的肝脏富含胆固醇酯(CE)、醚键三酰基甘油(TG-O)、辅酶Q(CoQ)和ATP酶等储能分子,这些成分不仅能储存能量,还能提高能量的利用效率。在深海中,能源匮乏是生物面临的主要挑战,而这些分子为狮子鱼提供了高效的能量管理方案。
同时,狮子鱼肝脏中的不饱和脂肪酸比例较高,而胆固醇和磷脂酰乙醇胺(PE)比例较低,这种独特的脂质组成有助于细胞膜在深海极高压力下维持流动性,从而保障细胞的正常功能。此外,狮子鱼为了应对深海环境中的氧化应激,降低了多不饱和脂肪酸的含量,同时增加了单不饱和脂肪酸的比例。这种调整能有效减少氧化损伤,提高其适应恶劣环境的能力。
更重要的是,研究团队发现狮子鱼体内的转铁蛋白和热休克蛋白(HSPs)含量显著增加。转铁蛋白帮助调节铁平衡,防止氧化损伤,而热休克蛋白则支持蛋白质的折叠和修复,这些功能对于狮子鱼在高压和低氧环境下的生存至关重要。
这一发现不仅为科学界提供了深入理解深海生物如何适应极端环境的新视角,还为未来探索深海生命的演化机制、开发深海生物资源提供了重要的理论基础。深海仍是地球上最神秘的生态系统之一,而这项研究无疑为揭开这些谜团迈出了重要一步。