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通體透明的銀魚(yú),無(wú)紅血也無(wú)紅肌,為什么能夠活下來(lái)?

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銀魚(yú),作為一種食材,烹飪做法十分多樣,既可以鮮食,又可以晾曬成干,可以煎炒,也可以做湯。

銀魚(yú)之所以有這么多的做法,除了味道鮮美之外,還有一點(diǎn)十分關(guān)鍵,那就是它的樣子,通體無(wú)色透明。試想一下,如果這種小魚(yú)一剖開(kāi)就流出紅色的液體,你還會(huì)拿它鮮食嗎?還會(huì)直接投入湯鍋嗎?想必是不會(huì)了?,F(xiàn)在問(wèn)題來(lái)了,這種小魚(yú)為什么長(zhǎng)得如此干凈,連血都沒(méi)有呢?其實(shí)在自然界沒(méi)有紅色血液的生物很多,比如螃蟹和各種昆蟲(chóng),但在脊椎動(dòng)物家族中,沒(méi)有紅血的動(dòng)物就非常少見(jiàn)了。



在動(dòng)物界,脊椎動(dòng)物是相對(duì)高等的,身體結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜,所以在日常活動(dòng)中消耗的能量也就更大。

能量從何而來(lái)呢?吃喝是一方面,氧氣才是重中之重。在脊椎動(dòng)物體內(nèi),氧氣的轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ)要依靠?jī)煞N關(guān)鍵的蛋白質(zhì)分子,一個(gè)是紅細(xì)胞之中的血紅蛋白,另一個(gè)是肌細(xì)胞之中的肌紅蛋白。這兩種紅色的蛋白有著高效的氧分子結(jié)合與轉(zhuǎn)運(yùn)能力,正是因?yàn)樗鼈兊拇嬖?,脊椎?dòng)物活動(dòng)所需的氧氣才能夠得到充足的供應(yīng),同時(shí)也正是因?yàn)橛羞@兩種蛋白,脊椎動(dòng)物的血液和肌肉才會(huì)呈現(xiàn)出紅色。



如果一種脊椎動(dòng)物沒(méi)有血紅蛋白和肌紅蛋白會(huì)怎么樣呢?那它大概率是沒(méi)有辦法活下去的。

而銀魚(yú)偏偏就是這樣一種動(dòng)物,它不僅活了下來(lái),還活的很好。我們通常所說(shuō)的銀魚(yú)其實(shí)并不止一種,它是胡瓜魚(yú)目銀魚(yú)科中12種魚(yú)的統(tǒng)稱(chēng),也就是說(shuō)這12種魚(yú)都沒(méi)有血紅蛋白和肌紅蛋白。作為魚(yú)類(lèi),如果既沒(méi)有血紅蛋白也沒(méi)有肌紅蛋白,那么獲取氧氣的方式就只剩下一種,就是單純通過(guò)物理溶解來(lái)獲取氧氣,但這種方式獲取氧氣的效率極低,大概只有血紅蛋白攜氧能力的十分之一。



生物的演化是通過(guò)自然選擇實(shí)現(xiàn)的,只有那些有利于生存的變異才會(huì)被自然保留下來(lái),而這種明顯不利于生存的變異,自然為什么要選擇它呢?

其實(shí)生物的演化除了由自然選擇推動(dòng)之外,還有另一種可能,就是由歷史偶然事件推動(dòng)。銀魚(yú)就是這樣一種情況。在很久很久以前,銀魚(yú)的祖先其實(shí)同其他脊椎動(dòng)物一樣是擁有紅血和紅肌的,但在某一時(shí)刻發(fā)生了由轉(zhuǎn)座子插入突變導(dǎo)致的基因丟失。



“轉(zhuǎn)座子”又稱(chēng)“跳躍基因”,是一類(lèi)能夠在基因組中跳躍的DNA片段,它的插入可能會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的破壞,甚至丟失。

銀魚(yú)正是因?yàn)檗D(zhuǎn)座子的插入才導(dǎo)致了肌紅蛋白基因的完全丟失。在肌紅蛋白基因丟失之后,血紅蛋白因?yàn)椴槐磉_(dá)導(dǎo)致選擇壓力放松,于是血氧運(yùn)輸系統(tǒng)中的其它相關(guān)基因出現(xiàn)了獨(dú)立退化,最終導(dǎo)致血紅蛋白也跟著消失了。這兩種蛋白的意外丟失致使銀魚(yú)的生存受到了巨大的挑戰(zhàn),很多個(gè)體死亡,另外一些個(gè)體則出現(xiàn)了彌補(bǔ)性的突變。



這種突變被稱(chēng)為幼態(tài)持續(xù),就是后代把幼年的狀態(tài)特征保留到成年的一種現(xiàn)象。

銀魚(yú)細(xì)長(zhǎng)的身體、軟骨、無(wú)磷和高透氣性的皮膚都是一種幼態(tài)持續(xù),軟骨可以降低運(yùn)動(dòng)時(shí)氧氣的消耗,高透氣性皮膚可以提高氧氣的獲取效率,這使得銀魚(yú)在缺乏傳統(tǒng)血氧系統(tǒng)關(guān)鍵蛋白的情況下可以滿(mǎn)足自身基本的生存和繁衍需求,于是這種通體透明的小魚(yú)便活了下來(lái)。其實(shí)銀魚(yú)并不是個(gè)例,生活在寒冷水域的南極冰魚(yú)也是如此,不同的是南極冰魚(yú)先是丟失了血紅蛋白基因,而后肌紅蛋白才跟隨退化,與銀魚(yú)剛好相反。

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