深海压力那么大,深海鱼为什么没被压死?(3)
2023-06-03 来源:旧番剧
△马里亚纳深海狮子鱼特殊表型的分子机制(图片来源:参考资料1)
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。
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。
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(图片来源:参考资料1)
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。