硬骨魚類獲得吸熱的不同途徑

2025-12-09 16:59:35 分類：熱點 閱讀(17)

研究人員捕獲的鯖魚。鳴謝:科學中國出版社
（神秘的吸熱地球uux.cn）據(jù)科學中國出版社：吸熱動物包括哺乳動物和鳥類，但也有一些魚類能夠吸熱。同途經(jīng)過數(shù)億年的硬骨魚類進化，至少有40種魚類克服了在水中失去熱量的吸熱挑戰(zhàn)，并成功實現(xiàn)了部分或全身吸熱，同途包括月魚、硬骨魚類鯖魚、吸熱金槍魚和旗魚。同途
與冷血魚類相比，硬骨魚類它們擁有獨特的吸熱產(chǎn)熱組織。這些組織產(chǎn)生的同途熱量可以通過動脈和靜脈的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到身體的其他部位，實現(xiàn)比環(huán)境相對更高的硬骨魚類體溫，使它們在冷水中具有更大的吸熱流動性。然而，同途這些產(chǎn)熱組織是如何產(chǎn)生的呢？不同的魚有相似的分子機制嗎？
為了進一步探索這些科學問題，來自西北工業(yè)大學和南海水產(chǎn)研究所的研究人員對兩種吸熱魚類(鯖魚金槍魚和旗魚)進行了比較基因組分析。在他們發(fā)表在《科學·中國生命科學》雜志上的工作中，他們發(fā)現(xiàn)在鯖魚的基因組中存在一系列與肌肉分化有關(guān)的遺傳變異，并且在產(chǎn)熱組織中存在一組特殊的慢速肌肉細胞，這些細胞來自肌肉特化。

恒溫魚和吸熱魚的肌肉結(jié)構(gòu)不同。(A)羅非魚肌肉的橫切面，資料來源于吳等(B)金槍魚肌肉的橫切面。鳴謝:科學中國出版社
這組細胞高度表達許多與肌肉收縮有關(guān)的基因，具有很強的肌肉收縮能力，是產(chǎn)熱的主要原因。與鯖魚相反，另一種吸熱魚類(旗魚)的產(chǎn)熱組織明顯削弱了肌肉收縮能力，而是通過肌肉細胞內(nèi)鈣離子的無效循環(huán)分解ATP來產(chǎn)生熱量。
雖然它們的加熱機制不同，但它們都有非常高比例的線粒體和非常豐富的血管，負責提供基本的能量來源和熱量傳遞。這項研究表明，在適應(yīng)的過程中，生物會通過不同的途徑實現(xiàn)相同的目標，并最大限度地利用現(xiàn)有的生物學基礎(chǔ)。