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金鱼如何在没有氧气的情况下使酒精生存,又冷

来源:http://www.17930ip.com 作者:威尼斯城所有登入网址 时间:2020-03-01 14:54

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8月18日电 在寒冷的冬天,湖面冰封,金鱼如何在没有氧气的环境中生存?据外媒报道,科学家发现,金鱼在无氧环境中,可以靠自身产生的酒精维持生存,且其血液中的酒精含量,能超过酒后驾驶的酒精含量限定。

奥斯陆大学和利物浦大学的科学家们揭开了金鱼生产酒精的卓越能力背后的秘密,这种方法可以在寒冷的湖泊中度过寒冷的冬天。

图片 2资料图:金鱼

人类和大多数其他脊椎动物在没有氧气的情况下在几分钟内死亡。然而,金鱼及其野生近缘种,鲫鱼,可以在冰雪覆盖的池塘底部的无氧水中存活数天甚至数月。

据悉,大多数脊椎动物若没有氧气,在几分钟内便会死亡,但金鱼和它们的 “亲戚”野生鲫鱼能在无氧水中存活数月。

在此期间,鱼能够将厌氧产生的乳酸转化为乙醇,然后乙醇通过其鳃扩散到周围的水中,避免体内乳酸的危险积聚。

从生物学角度来说,鱼能将厌氧条件下产生的乳酸转化为酒精,并通过鳃,将这些酒精扩散到周围的水中。

这种极不寻常的能力背后的分子机制,在脊椎动物中是独一无二的,更常见于啤酒酵母,现已被发现并发表在科学报告杂志上。

利物普大学进化生理学家迈克尔博士称,冬季这些鱼血液中的酒精含量,能超过酒驾的酒精含量限定。他表示,“池塘水面结冰,池塘中无氧的环境,在它们北欧的栖息地会持续数月。

国际研究小组已经证明,金鱼和鲫鱼的肌肉不仅含有通常的肌肉,而且还含有两组通常用于将碳水化合物引入细胞线粒体内的蛋白质

图片 3资料图:金鱼

  • 这是能量生产的关键步骤。

从生物学角度来说,鱼能将厌氧条件下产生的乳酸转化为酒精,并通过鳃,将这些酒精扩散到周围的水中。

虽然一组这些蛋白质看起来与其他物种非常相似,但第二组蛋白质由于缺氧而强烈激活,并且显示出允许代谢底物通过线粒体外的乙醇形成的突变。

迈克尔博士表示,这样的环境仍然比充满乳酸的环境要好很多,乳酸是包括人类在内的其他脊椎动物,在缺乏氧气时所代谢的终产物。鲫鱼血液酒精含量能超过每100毫升50毫克”。

进一步的遗传分析表明,这两组蛋白质是大约800万年前在金鱼和鲫鱼的共同祖先中作为全基因组重复事件的一部分而产生的。

据奥斯陆大学的首席作者法格内斯博士表示,“黑鲫鱼生产酒精的功能,使其成为唯一能在恶劣环境中生存,且能利用该环境的鱼类物种”,“因此,他们通常能避免与生活在含氧量较高的水中的鱼类相竞争,并逃离其他鱼类的捕食”。

利物浦大学进化生理学家迈克尔贝伦布林克博士说:他们在冰盖池塘中的无氧水中,在北欧栖息地可以持续数月,鲫鱼血液中的酒精浓度可以达到每100毫升超过50毫克,超过这些国家的酒后驾驶限制。

这大概也是金鱼在人类的照料下,能成为适应能力最强的宠物之一的原因。

然而,这仍然是比填充乳酸更好的情况,乳酸是其他脊椎动物,包括人类在没有氧气时的代谢终产物。

第一作者奥斯陆大学的Cathrine Elisabeth Fagernes博士说:这项研究强调了全基因组重复在生物新奇的进化和物种适应以前不适宜环境中的作用。

乙醇生产使鲫鱼成为唯一幸存并利用这些恶劣环境的鱼类,从而避免了竞争,并逃避了其他鱼类物种的捕食,而这些鱼类通常在更好的含氧水域中相互作用。

难怪鲫鱼的表弟金鱼可以说是人类照料下最具弹性的宠物之一。

这项工作是英国利物浦大学和挪威奥斯陆大学科学家合作的结果。这项工作由挪威研究理事会资助。

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