逍遥学能 2017-12-15 16:18
沙漠?鱼进化出了一种方式以保护自己免受高温之害，那就是在没有氧气的条件下进行无氧呼吸的非(chao)凡(ji)本(niu)领(bi)。
摄影：JOEL SARTORE, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
撰文：Jennifer S. Holland
“热情难却”
这种被列为极危物种的沙漠?鱼，其实原来的生活环境也不是这样的，原本凉爽而宽阔的湖泊，后来却变成了一系列的小池塘，温度也逐渐升高至35摄氏度。那么问题来了，既然自然环境发生了如此大的改变，内华达大学拉斯维加斯分校的Frank van Breukelen和Stanley Hillyard想要弄明白，它们在过去一万年里到底是如何应对这场生存危机的。
经过研究科学家发现，这种鱼儿似乎通过行为改变来对环境的变化作出反应。例如，它们待在又浅又热的水塘里的时间变得越来越少，而那正是其繁殖的地方。花在繁衍后代方面的时间变少，这当然不利于“鱼丁兴旺”。况且，对于栖息地丧失和非本地物种的竞争而受到严重打击的?鱼来说，鱼丁减少可是个严重的问题。
灵活应变
Van Breukelen表示，随机应变的能力使得这种鱼儿最终幸存了下来。在自然界中，这样的例子还有很多，比如有些动物能够蛰伏或不完全依赖于环境条件生存;还有一些会在食物不够无法让全员活下来的情况下，吃掉自己兄弟姐妹。这意味着，动物能够根据形势需要来作出灵活应变。
那么沙漠?鱼是如何随机应变让自己活下来的呢?Duang，答案便是无氧呼吸。
分解吸入体内的氧气是一种高效的能量产生方式。但该过程在高温条件下会对鱼儿造成危险，因为它会产生大量自由基，名为自由基的化学活性分子会破坏蛋白质、细胞膜和DNA。
?鱼通过在有氧呼吸和无氧呼吸之间进行随机切换来减缓这种伤害(人们在剧烈运动中，由于氧气消耗的速度比它抵达肌肉的速度要快，也会进行无氧呼吸)。在极端情况下，?鱼能进行无氧呼吸五个小时之久。
在此期间，?鱼体内会产生乙醇，之后在无氧条件下将乙醇进一步分解并获得能量。研究人员认为，这种过程是使?鱼能在极端环境中生存下来的部分原因所在。
两害相权取其轻也
如果你认为?鱼只是简单的不需要氧气，那就错了。研究人员发现，为了产生足够能量，?鱼在无氧情况下的新陈代谢速度是有氧呼吸时的15倍。
“有时候，生物体需要两害相权取其轻者，但那并不一定意味着这种取舍是个很好的选择，”van Breukelen说道。“我们认为，这种过程对?鱼来说非常辛苦。”虽然无氧呼吸或许能减少对细胞的伤害，但相对较短的寿命或许就是它们为此要付出的代价。
尽管如此，快速变化的气候可能使得?鱼别无选择，只好选取了这种聊胜于无的解决方案。
Van Breukelen表示，不管寿命是否短暂，这些小小的鱼儿都拥有某些令人印象深刻的能力。“有时候，我们会看到?鱼利用这种利弊兼具的无氧呼吸来游泳。想象一下，谁能够在奋力游泳的同时却无需消耗氧气!那真是有够疯狂。”