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通体透明的银鱼,无红血也无红肌,为什么能够活下来?

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银鱼,作为一种食材,烹饪做法十分多样,既可以鲜食,又可以晾晒成干,可以煎炒,也可以做汤。

银鱼之所以有这么多的做法,除了味道鲜美之外,还有一点十分关键,那就是它的样子,通体无色透明。试想一下,如果这种小鱼一剖开就流出红色的液体,你还会拿它鲜食吗?还会直接投入汤锅吗?想必是不会了。现在问题来了,这种小鱼为什么长得如此干净,连血都没有呢?其实在自然界没有红色血液的生物很多,比如螃蟹和各种昆虫,但在脊椎动物家族中,没有红血的动物就非常少见了。

在动物界,脊椎动物是相对高等的,身体结构也较为复杂,所以在日常活动中消耗的能量也就更大。

能量从何而来呢?吃喝是一方面,氧气才是重中之重。在脊椎动物体内,氧气的转运和存储要依靠两种关键的蛋白质分子,一个是红细胞之中的血红蛋白,另一个是肌细胞之中的肌红蛋白。这两种红色的蛋白有着高效的氧分子结合与转运能力,正是因为它们的存在,脊椎动物活动所需的氧气才能够得到充足的供应,同时也正是因为有这两种蛋白,脊椎动物的血液和肌肉才会呈现出红色。

如果一种脊椎动物没有血红蛋白和肌红蛋白会怎么样呢?那它大概率是没有办法活下去的。

而银鱼偏偏就是这样一种动物,它不仅活了下来,还活的很好。我们通常所说的银鱼其实并不止一种,它是胡瓜鱼目银鱼科中12种鱼的统称,也就是说这12种鱼都没有血红蛋白和肌红蛋白。作为鱼类,如果既没有血红蛋白也没有肌红蛋白,那么获取氧气的方式就只剩下一种,就是单纯通过物理溶解来获取氧气,但这种方式获取氧气的效率极低,大概只有血红蛋白携氧能力的十分之一。

生物的演化是通过自然选择实现的,只有那些有利于生存的变异才会被自然保留下来,而这种明显不利于生存的变异,自然为什么要选择它呢?

其实生物的演化除了由自然选择推动之外,还有另一种可能,就是由历史偶然事件推动。银鱼就是这样一种情况。在很久很久以前,银鱼的祖先其实同其他脊椎动物一样是拥有红血和红肌的,但在某一时刻发生了由转座子插入突变导致的基因丢失。

“转座子”又称“跳跃基因”,是一类能够在基因组中跳跃的DNA片段,它的插入可能会导致基因结构的破坏,甚至丢失。

银鱼正是因为转座子的插入才导致了肌红蛋白基因的完全丢失。在肌红蛋白基因丢失之后,血红蛋白因为不表达导致选择压力放松,于是血氧运输系统中的其它相关基因出现了独立退化,最终导致血红蛋白也跟着消失了。这两种蛋白的意外丢失致使银鱼的生存受到了巨大的挑战,很多个体死亡,另外一些个体则出现了弥补性的突变。

这种突变被称为幼态持续,就是后代把幼年的状态特征保留到成年的一种现象。

银鱼细长的身体、软骨、无磷和高透气性的皮肤都是一种幼态持续,软骨可以降低运动时氧气的消耗,高透气性皮肤可以提高氧气的获取效率,这使得银鱼在缺乏传统血氧系统关键蛋白的情况下可以满足自身基本的生存和繁衍需求,于是这种通体透明的小鱼便活了下来。其实银鱼并不是个例,生活在寒冷水域的南极冰鱼也是如此,不同的是南极冰鱼先是丢失了血红蛋白基因,而后肌红蛋白才跟随退化,与银鱼刚好相反。

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