深海魚類驚人演化:極端環境下的基因奇蹟
地球
04-25
最新研究揭開了深海魚類適應極端環境的基因秘密!科學家分析了11種深海魚類的基因組,包括菲律賓海溝的獅子魚和俗稱「孟買鴨」的蜥蜴魚(雖然我們也不懂為什麼要這樣命名)。這些生物棲息在1,218至7,730公尺的深海環境,其中更包括深度超過6,000公尺的海溝帶——這裡的水壓驚人地超過每平方公分1公噸!
基因分析顯示,深海魚類雖然突變率較低,但自然選擇的訊號特別強烈,尤其是在DNA修復和細胞膜完整性相關的基因上。有趣的是,不同物種對黑暗環境的適應方式各異:有些物種失去了視覺相關基因,有些則強化了微光視覺基因。
最令人驚奇的是,研究人員在幾乎所有生活在3,000公尺以下的魚類中,都發現了rtf1基因的相同突變。這正是「趨同演化」的完美例證——即使物種相隔數百萬年,卻演化出相同的基因解決方案來對抗深海壓力。
這項研究也證實了一個百年理論:深海魚類其實是透過兩種途徑適應深海的。一種是「古老倖存者」,早在恐龍滅絕前就進入了深海;另一種是「新移民」,在6,000萬年前大滅絕後才開始適應深海環境。
令人憂心的是,即使在最偏遠的深海也難逃人類汙染。研究人員在馬裡亞納海溝和菲律賓海溝的獅子魚肝臟中,檢測到高濃度的多氯聯苯(PCBs)——這種早已被禁用的有毒化學物質,如今卻出現在地球最深處,提醒著我們海洋汙染的嚴重性。
這項突破性研究已發表於《Cell》期刊。