身体半透明的南极冰鱼

在南极的海洋中，有一种如同冰晶般透明的奇特鱼类——冰鱼。它们的身体仿佛由冰构成，呈现出半透明的状态，而体内却几乎不含血红蛋白。这是进化的选择，还是基因的缺陷？

一种幼小的南极冰鱼，名为黑鳍冰鱼。在遥远的南极布韦岛海岸附近，生物学家迪特里夫·路斯塔德曾在1928年捕捉到一条与众不同的白色鳄冰鱼。它的眼睛大而明亮，长牙般的嘴部给人留下深刻印象。纤细的鱼鳍骨覆盖着透明的膜，没有鳞片，色泽洁白如雪，某些部位却呈现半透明状态。令人惊奇的是，当路斯塔德解剖这条鱼时，他发现其血液也是无色的，完全不带一丝红色。这条鳄冰鱼的鳃也是奇特的存在，白而柔软，如同香草雪糕一般。与此相对，鳕鱼的鳃则是红酒般的深红色，充满了富含氧气的血液。

如今，约翰·路德和其他研究人员已经证实，这些南极冰鱼是唯一同时缺乏红细胞和血红蛋白的脊椎动物。血红蛋白是一种富含铁的蛋白质，它在血液循环中负责吸收和释放氧气。一眼望去，生物学家认为冰鱼苍白的血液是对南极冰冷而富含氧气的水环境的独特适应。它们可能通过鳃和极薄的皮肤直接吸收海水中的溶解氧，因此无需那些大而柔软的红细胞。冰鱼的血液在身体中循环时的阻力较小，有助于节约能量消耗，尤其在极端环境中更有利于生存。

最近的生物学家提出一种观点，认为血红蛋白的缺失并非一种有益的适应行为，而是一次基因突变造成的不幸结果。冰鱼的血液携带氧气的量仅有普通鱼类血液的10%。为了生存，它们不得不大幅度调整自己的身体机能。对于大多数鱼类来说，这样的缺陷可能是致命的，但冰鱼的鳃以及它们所处的特殊环境救了它们。科学家根据新的证据调整了冰鱼的进化理论，但他们的故事仍然是动物王国中最独特、最奇异的故事之一。

这些冰鱼生活在环绕整个南极洲的南冰洋中。这里的海洋环流使得海水温度保持在很低的数值。在南极大陆最北端的南极半岛附近，海水温度在夏季约为1.5℃，冬季则降至-1.8℃。南冰洋中的大多数鱼类，包括冰鱼，都能在海水温度降到淡水冰点以下时产生抗冻蛋白质，防止血液中形成冰晶。在南冰洋中，冰鱼属于南极鱼亚目的带腭鱼科，共有16个种类。在南极鱼科的数百种红色血液的物种中，只有冰鱼缺乏血红蛋白。它们共同统治了所在的水体，占据了南冰洋中鱼类种类的35%和生物量的90%。

通过对比冰鱼和红血球鱼类的DNA，美国西北大学的威廉·德特利茨和他的团队确认了导致血红蛋白缺失的特殊基因缺陷。调控血红蛋白合成的一个基因在冰鱼体内完全缺失。尽管没有其他动物完全缺乏红细胞，但生物学家发现环境改变会导致红细胞的减少。当环境变冷时，鱼类血液变得更加稀薄，有利于流动并节约能量。相比生活在温暖水域的鱼类，生活在冷水中的鱼类血液中的红细胞比例通常更低。这表明南极冰鱼为了适应南冰洋的寒冷环境而进化出了特别稀薄的血液。