ION:深海压力那么大，深海鱼为什么没被压死？_Ryoshi's Vision

出品：科普中国

制作：叶沛沅

监制：中国科学院计算机网络信息中心

前些天，一个大新闻几乎刷屏了朋友圈：奋斗者号成功坐底马里亚纳海沟，坐底深度10909米，是我国载人深潜器新的深度纪录！

△

随着深潜器技术的不断发展，人们才逐渐发现，茫茫深海之中并非一片死寂，无数生物在这一片漆黑之处繁衍生息。

其中，生活在海面下大约8000米处的马里亚纳狮子鱼，是目前人们发现的“最深的深海鱼”。作为对比，人类潜水的深度一般都在10-20米以内，最极限的深度也不过三百来米。要知道，在水下8000米处，静水压大约是800个大气压左右，差不多相当于一头成年公牛站在你的指甲盖上。要是没有深潜器，人类是绝无可能到达这么深的海中的。

那么，深海鱼类是如何承受如此巨大的压力的呢？难道是因为它们心态好吗？

抗压，从鱼鳔的断舍离开始

大家在游泳的时候可能有这样一种体验：当你潜入游泳池底的时候，会觉得耳膜有一种压迫感，甚至是有轻微的疼痛。这是因为耳膜外部的水压明显大于内部的气压，导致耳膜受到一个向内的压力。从这个例子我们可以得出一个结论：随着水深的增加，水压会远远大于大气压，导致周围的水会开始向内挤压充气的物体。

默克尔：我们期待欧盟委员会就数字货币身份和数字货币平台的监管提出建议:德国总理默克尔：我们期待欧盟委员会就数字货币身份和数字货币平台的监管提出建议。（据新浪财经消息)[2021/3/25 19:17:17]

△

而大部分的硬骨鱼某种意义上就是一个充气的物体，因为它们体内有一个充气的鱼鳔。对于生活在浅海的硬骨鱼类来说，鱼鳔是它们非常重要的一个结构，可以帮助鱼类调整浮力，从而实现上浮或者下潜。但是对于深海鱼来说，充满气的鱼鳔无异于一个脆弱的气球，外部巨大的水压会毫无保留地挤压、蹂躏这个气球，直到它炸成碎片为止。因此，很多深海鱼在进化的过程中“舍弃”了鱼鳔这个“危险”的结构，转而依靠某些脂类来提供浮力。

相比于浅海中的鱼，深海鱼的骨骼和肌肉含量都比较少，而脂质和胶质则相对较多。此外，深海鱼骨骼中软骨的比例也远高于浅海鱼。对于深海鱼来说，这都是为了适应深海生活所作出的必要的“妥协”。所谓“过刚则易折”，相比于骨骼和肌肉，脂质和胶质能更好地帮助鱼类对抗巨大的压力。

字节跳动关联公司公开“数字货币钱包及支付方法”相关专利:企查查APP显示，1月19日，北京字跳网络技术有限公司公开“数字货币钱包的生成方法、数字货币支付方法、装置和电子设备”专利，公开号为CN112241885A。该专利摘要显示，本公开实施例公开了数字货币钱包的生成方法、数字货币钱包支付方法、装置和电子设备。[2021/1/22 16:46:41]

同时这样的身体结构还有另外一个好处，较低比例的骨骼和肌肉能降低深海鱼的能量消耗，而高比例的脂质则同时能够储存更多的能量，这对于身处营养贫瘠、氧气稀薄的深海的鱼类来说是至关重要的。

前些年被评为世界上最丑生物的水滴鱼——软隐棘杜父鱼就是一个很好的例子。被捕捞上岸的水滴鱼往往是软趴趴的一滩粉红色物体，活脱脱像一个长着大鼻子的史莱姆。然而在深海中水滴鱼的外形和普通鱼类并无二致，只是在被捕捞上岸的过程中，由于压力的迅速降低让它们的身体结构被破坏，成了我们看到的样子。而在它们生活的地方，却正是这一身的胶质帮助它们存活了下来。

△水滴鱼

动态 | 修订反法案以规范数字货币:据聚焦报道，立法院通过了反和恐怖主义融资预防法案，这些法律规范了比特币等数字货币的交易，以帮助打击网上的金融犯罪。“管制法”和“防止恐怖主义融资法”的修正案赋予金融监督委员会（FSC）打击匿名数字货币交易的权力。根据新规定，FSC现在可以要求数字货币平台的运营商实施“实名制”，要求用户注册其真实姓名。[2018/11/2]

之前的研究发现，在马里亚纳狮子鱼的基因组中，调控骨骼发育和骨组织骨化的基因发生了突变。这一突变会导致马里亚纳狮子鱼骨骼的钙化过程提前终止，导致其骨骼组成中大部分为软骨。而软骨的抗高压能力是远远强于硬骨组织的。

△马里亚纳深海狮子鱼特殊表型的分子机制

深入细胞膜的强大抗压能力

然而这并不是深海鱼的全部本领。

要知道，静水压力并不是一个宏观的物体，它并不像一只死死捏住深海鱼的手，只会从宏观的身体结构上对深海鱼造成影响。静水压是无孔不入的，无论是宏观结构还是微观结构都会受到它的攻击。

声音 | HTC项目负责人：比特币赋予人们拥有数字资产的权利:据AMBCrypto今日报道，?HTC Exodus项目负责人Phil Chen最近表示，加密货币作为一种技术，特别是比特币，赋予了人们拥有数字资产的权利，就像人们拥有房地产和知识产权一样。比特币提供了巨大事物的大众所有权。想象一下任何一个人工智能系统或ML系统，每一个都是一个比特币，可以是无边界的，不受审查的，中立的，对任何贡献自己私人数据的人开放的。[2019/11/26]

当我们把视线聚集到微观世界，我们会发现，高压环境下，细胞膜的流动性会降低。简单来说，在深海之中细胞的细胞膜会变得更“硬”，这绝非一件好事。细胞膜是控制物质进出细胞的重要关口，细胞膜变硬会导致物质进出细胞更加困难。细胞外的营养物质无法进入细胞，细胞内产生的废物难以运出细胞，那生物将无法生存下去。这就像是外卖员要通过一个人头攒动的路口去送外卖：本来他只要在人缝中挤过去就行，结果有一股神秘的力量把所有人都往一块推，搞得人贴人人挤人，外卖员拼了老命也没能挤过去，这时他就会觉得压力好大。

科学家发现，相对于浅海鱼来说，深海鱼的细胞膜上有着更多的不饱和脂肪酸，这让它们的细胞膜能在高压环境下保持较高水平的流动性，提高物质运输的效率。

声音 | 蚂蚁金服张辉：正探索以“某种形式代币”发行数字资产:根据《麻省理工科技评论》报道，蚂蚁金服区块链部门负责人张辉在出席第三届“区块链商业峰会”（BoB）发表演讲时提到，蚂蚁金服正在探索如何以“某种形式的代币”（some form of a token）在区块链上发行数字资产。这些资产会与实体世界的某些价值相互挂钩，例如法币或其它类型资产。但他并未表示有任何具体计划。（DeepTech深科技）[2019/5/5]

打个比方，植物油相对动物油来说不饱和脂肪酸的含量更高，所以在常温下植物油一般是液体，而动物油则固体居多。你很难让一枚硬币穿透一块黄油，而让它从一瓶花生油的表面掉到瓶底却很容易。

高比例的不饱和脂肪酸能让深海鱼即使身处高压环境仍然拥有“柔软”的细胞膜，但如果一条深海鱼被捕捞上岸，它的细胞结构也会随之破坏，因为当它身处低压环境中时，细胞膜的流动性就有些过强，细胞膜过“软”，导致细胞很容易坏掉。

△9个硬骨鱼基因家族分析发现，MHS中与脂肪酸代谢相关的基因家族显著扩增

脂质并不是唯一受到高压影响的物质，蛋白质也难以逃脱这无处不在的压力。正常来说，受到高压影响的蛋白质会发生结构的改变和功能的丧失，而蛋白质的正常工作对于生物的生存至关重要。

幸好对于这一点深海鱼也有相应的应对策略。深海鱼的某些蛋白质特定位点的氨基酸会被其它氨基酸所替换，提高其对压力的抗性。比如深海鱼体内的α肌动蛋白在多个位点发生了氨基酸的取代，其中包括了钙离子和ATP的结合位点。这两个位点的氨基酸替换能够保证肌动蛋白在高压环境下仍然能正常工作。

此外，有些蛋白质中的化学键的数目和种类会发生一定的变化。这种变化导致了蛋白质三级结构的改变，从而加强了蛋白质结构的刚性，也就提高了其对高压环境的适应性。就像你在搭积木的时候给积木外面多贴两根胶带，绝对比不贴胶带要稳固许多。

也有研究发现深海鱼体内氧化三甲胺的含量远高于浅海鱼。氧化三甲胺是一种非常重要的蛋白质稳定剂，它能够帮助变性的蛋白质恢复原来的结构，从而恢复其正常功能。深海鱼体内大量的氧化三甲胺能够帮助它们细胞内的蛋白质维持原有的结构和功能，从而保证细胞的活性。

有趣的是，随着鱼类的死亡，氧化三甲胺会逐渐分解为三甲胺，而三甲胺则是海鱼腥味的重要来源。那么也就是说，越是深海鱼，死了以后的腥味就越重，内陆的朋友们总觉得带鱼的腥味重也就不难理解了。

△这些发生在基因编码及调控序列的变化可能有助于MHS增加细胞内TMAO水平以增强蛋白质稳定性

现在一些人总是觉得周围的环境给了自己很大的压力，选择佛系生活甚至自暴自弃。但是你们想一想，深海的鱼类面临着这么大的压力都没有放弃，即使从蛋白质层面开始改变自己，也要适应环境，成为环境的主人，你还有什么理由放弃！赶快行动起来改变自己，战胜压力吧！

团队介绍：云海科普是来自中国海洋大学的一支有趣的科普队伍，以年轻人特有的视角来解构看似高深的科学问题，让你发现大自然竟然这么好玩。

参考资料：

1、MorphologyandgenomeofasnailfishfromtheMarianaTrenchprovideinsightsintodeep-seaadaptation.NatureEcology&Evolution,2019.

2、CockerJE.Adaptationsofdeepseafishes.EnvironmentalBiologyofFishes,1978,3(4):389-399.

3、HaedrichRL.Deep-waterfishes:evolutionandadaptationintheearth'slargestlivingspaces.JournalofFishBiology,2010,49(sA):40-53.

4、MoritaT.High-pressureadaptationofmuscleproteinsfromdeep-seafishes,CoryphaenoidesyaquinaeandC.armatus.AnnalsoftheNewYorkAcademyofences,2010,1189:91-94.

5、WinnikoffJR,WilsonTM,ThuesenEV,etal.Enzymesfeelthesqueeze:Biochemicaladaptationtopressureinthedeepsea.Biochemist,2017,39(6):26-29.

6、RobertKunzig.ThePhysicsof...Deep-seaAnimals，Discover，2001

标签：IONFISHTATTHERyoshi's VisionfishcoinTAT币Tether CNH

TRX热门资讯