中國科研解開深海水虱「不餓」之謎

  【大公報訊】據中通社報道:深海水虱是一類生活在深海中的甲殼動物,因保持世界上最長的絕食時間紀錄(5年以上)而聞名。6月5日,中國科學院海洋研究所等單位在國際學術期刊《細胞》上發表長文,首次系統揭示了深海水虱耐飢餓能力的奧秘。

  深海環境黑暗、寒冷,食物極度匱乏。深海水虱從細菌那裏「竊取」了一個關鍵能量代謝相關基因,該基因能有效調控能量的分配和利用,從而讓深海水虱用極低的能耗維持巨大體型。該成果成功破解了長期困擾學界的「能量悖論」,為深海生物適應極端環境研究提供了全新視角。

  研究發現,一方面,深海水虱的胃佔約三分之二的身體體積,可用於機會性儲存大量食物,並緩慢消化;另一方面,當攝入的食物被消化吸收後,其極低的基礎代謝率能夠減緩能量消耗,延長營養物質的利用時間。

  進一步研究發現,深海水虱超長絕食能力的獲得,與從外源共生細菌中「挾持」的基因ND1密切相關,ND1參與能量代謝過程,是深海水虱維持極低基礎代謝率的重要原因。ND1能有效抑制能量代謝過程,降低線粒體活性,使斑馬魚耐飢餓能力提升37%。

  「這一現象完美解釋了,為什麼深海水虱在終年寒冷的深海,能夠既保持巨大體型,又維持極低能耗。」中國科學院海洋所研究員李富花介紹,ND1猶如一個能量調節器,能巧妙地權衡「體型巨大化帶來的高能量需求」與「極端環境下的深度節能」之間的矛盾。