——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
6000米以下深海被稱為海斗深淵,具有超高壓、溫差巨大、終年無光、化學(xué)環(huán)境獨(dú)特等特殊極端條件,是常規(guī)生命形式的禁區(qū)。然而,在馬里亞納海溝7000米以下深海卻發(fā)現(xiàn)生活著脊椎動(dòng)物超深淵獅子魚。它是如何適應(yīng)極端生存環(huán)境的?我國科研人員的一項(xiàng)最新研究成果揭示了其中奧秘。
據(jù)介紹,這是科研人員首次揭示超深淵獅子魚適應(yīng)極端環(huán)境的遺傳基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果已于近日在線發(fā)表于《自然》子刊《自然-生態(tài)與進(jìn)化》。
研究發(fā)現(xiàn),為適應(yīng)超高壓環(huán)境,超深淵獅子魚一個(gè)控制骨骼鈣化的關(guān)鍵基因發(fā)生了假基因化,導(dǎo)致其骨骼變得非常薄且具有彎曲能力,頭骨不完全,全身骨組織沒有一個(gè)封閉的空腔。同時(shí),在細(xì)胞和蛋白層面,超深淵獅子魚多個(gè)與細(xì)胞膜穩(wěn)定和蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定有關(guān)的基因發(fā)生了特異突變,這種突變有利于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的維持,增強(qiáng)了分子層面的抗壓能力。
據(jù)中科院水生生物研究所研究員何舜平介紹,目前在海斗深淵僅發(fā)現(xiàn)超深淵獅子魚一種脊椎動(dòng)物,它處于海斗深淵食物鏈的頂端,以無脊椎動(dòng)物為食。研究人員解剖一尾超深淵獅子魚發(fā)現(xiàn),其胃部有近百個(gè)完整的甲殼類生物,這表明超深淵獅子魚可以長久地儲(chǔ)存食物,從而應(yīng)對食物匱乏的生存環(huán)境。
由于生活在黑暗的環(huán)境中,超深淵獅子魚基因組中與色素、視覺相關(guān)的基因大量丟失,這使得它通體透明,對可見光失去反應(yīng)。
何舜平說,在海斗深淵中捕獲動(dòng)物技術(shù)難度非常大,目前只有少數(shù)幾個(gè)國家能做到。本研究涉及的超深淵獅子魚樣本于2016年底和2017年初由我國深淵科學(xué)考察船“探索一號(hào)”通過“天涯”和“海角”號(hào)深淵著陸器獲得。
本研究由西北工業(yè)大學(xué)青島研究院、蘭州大學(xué)、中科院深??茖W(xué)與工程研究所、中科院水生生物研究所、中科院昆明動(dòng)物所、卓越創(chuàng)新中心等單位聯(lián)合攻關(guān)完成。
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