萬(wan) 物有科學

　　隨著深潛器技術不斷發展，人們(men) 逐漸發現，茫茫深海之中並非一片死寂，無數生物在這一片漆黑之處繁衍生息。

　　其中，生活在海麵下大約8000米處的馬裏亞(ya) 納獅子魚，是目前人們(men) 發現的“最深的深海魚”。作為(wei) 對比，人類潛水的深度一般都在10—20米以內(nei) ，最極限的深度也不過300來米。要知道，在水下8000米處，靜水壓大約是800個(ge) 大氣壓左右，差不多相當於(yu) 一頭成年公牛站在你的指甲蓋上。要是沒有深潛器，人類是絕無可能到達這麽(me) 深的地方的。

　　那麽(me) ，深海魚類是如何承受住如此巨大的壓力呢？

　　抗壓從(cong) 魚鰾的斷舍離開始

　　大家在遊泳的時候可能有這樣一種體(ti) 驗：當你潛入遊泳池底部的時候，會(hui) 覺得耳膜有一種壓迫感，甚至是有輕微的疼痛。這是因為(wei) 耳膜外部的水壓明顯大於(yu) 內(nei) 部的氣壓，導致耳膜受到一個(ge) 向內(nei) 的壓力。從(cong) 這個(ge) 例子我們(men) 可以得出一個(ge) 結論：隨著水深的增加，水壓會(hui) 遠遠大於(yu) 氣壓，導致周圍的水開始向內(nei) 擠壓充氣的物體(ti) 。

　　而大部分的硬骨魚某種意義(yi) 上就是一個(ge) 充氣的物體(ti) ，因為(wei) 它們(men) 體(ti) 內(nei) 有一個(ge) 充氣的魚鰾。對於(yu) 生活在淺海的硬骨魚類來說，魚鰾是它們(men) 非常重要的一個(ge) 結構，可以幫助調整浮力，從(cong) 而實現上浮或者下潛。但是對於(yu) 深海魚來說，充滿氣的魚鰾無異於(yu) 一個(ge) 脆弱的氣球，外部巨大的水壓會(hui) 毫無保留地擠壓、蹂躪這個(ge) “氣球”，直到它炸成碎片為(wei) 止。因此，很多深海魚在進化的過程中舍棄了魚鰾這個(ge) 危險的結構，轉而依靠某些脂類來提供浮力。

　　相比於(yu) 淺海中的魚類，深海魚的骨骼和肌肉含量都比較少，而脂質和膠質則相對較多。此外，深海魚骨骼中軟骨的比例也遠高於(yu) 淺海魚。對於(yu) 深海魚來說，這都是為(wei) 了適應深海生活所作出的必要的妥協。相比於(yu) 骨骼和肌肉，脂質和膠質能更好地幫助魚類對抗巨大的壓力。

　　同時這樣的身體(ti) 結構還有另外一個(ge) 好處，較低比例的骨骼和肌肉能降低深海魚的能量消耗，而高比例的脂質則同時能夠儲(chu) 存更多的能量，這對於(yu) 身處營養(yang) 貧瘠、氧氣稀薄的深海魚類來說是至關(guan) 重要的。

　　深入細胞膜的強大抗壓能力

　　以上提到的並不是深海魚的全部本領。

　　要知道，靜水壓是無孔不入的，無論是宏觀結構還是微觀結構都會(hui) 受到它的攻擊。

　　當我們(men) 把視線聚集到微觀世界就會(hui) 發現，高壓環境下，細胞膜的流動性會(hui) 降低。簡單來說，在深海之中細胞的細胞膜會(hui) 變得更硬，這絕非一件好事。細胞膜是控製物質進出細胞的重要關(guan) 口，細胞膜變硬會(hui) 導致物質進出細胞更加困難。一旦細胞外的營養(yang) 物質無法進入細胞，細胞內(nei) 產(chan) 生的廢物難以運出細胞，生物將無法生存下去。

　　科學家發現，相對於(yu) 淺海魚來說，深海魚的細胞膜上有著更多的不飽和脂肪酸，這讓它們(men) 的細胞膜能在高壓環境下保持較高水平的流動性，提高物質運輸的效率。

　　高比例的不飽和脂肪酸能讓深海魚即使身處高壓環境仍然擁有柔軟的細胞膜，但如果一條深海魚被捕撈上岸，它的細胞結構就會(hui) 隨之破壞，因為(wei) 當它身處低壓環境中時，細胞膜的流動性就有些過強，細胞膜過軟，導致細胞很容易壞掉。

　　細胞膜並不是唯一受到高壓影響的物質，蛋白質也難以逃脫這無處不在的壓力。正常來說，受到高壓影響的蛋白質會(hui) 發生結構的改變和功能的喪(sang) 失，而蛋白質的正常工作對於(yu) 生物的生存至關(guan) 重要。

　　幸好對於(yu) 這一點深海魚也有相應的應對策略。它們(men) 的某些蛋白質特定位點的氨基酸會(hui) 被其他氨基酸所替換，提高其對壓力的抗性。此外，有些蛋白質中的化學鍵數目和種類也會(hui) 發生一定變化。這種變化導致了蛋白質三級結構的改變，從(cong) 而加強了蛋白質結構的剛性，也就提高了其對高壓環境的適應性。

　　也有研究發現深海魚體(ti) 內(nei) 氧化三甲胺的含量遠高於(yu) 淺海魚。氧化三甲胺是一種非常重要的蛋白質穩定劑，它能夠幫助變性的蛋白質恢複原來的結構，從(cong) 而恢複其正常功能。深海魚體(ti) 內(nei) 大量的氧化三甲胺能夠幫助它們(men) 細胞內(nei) 的蛋白質維持原有的結構和功能，從(cong) 而保證細胞的活性。



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