作为栖息在水深7000米以下的深海鱼类，狮子鱼身体的承压机理一直是各国科学家关注的焦点，但由于这种深海鱼类生活环境特殊，也造成诸多研究不便。记者19日从西北工业大学获悉，该校与中国科学院联合攻关，对生活在马里亚纳海沟7000米以下的狮子鱼开展了多方面深入研究，厘清其分类地位。并首次发现了狮子鱼为适应超深渊而产生的形态变化，在多组学大数据分析的基础上揭示了适应超深渊的遗传基础，解析了脊椎动物适应深海极端环境的机制，这也标志着我国深海工程与科学研究取得重要进展。该研究结果已于4月15日在英国自然杂志子刊《Nature Ecology & Evolution》(《自然-生态与演化》)在线发表。

生活在马里亚纳海沟7000米以下的狮子鱼。(受访者供图)

海平面7000米以下的深海狮子鱼。(受访者供图)

像骆驼一样长久储存食物

据了解，通常6000米以下的深海被称作海斗深渊，这里终年无光、缺乏氧气、有上千倍的海水压力，化学环境也非常独特，是常规生命形式的禁区。但就是在这样的环境里，其实也生活着丰富的生物，狮子鱼就是最有代表性的一种。他们生活在世界最深、最黑暗、最寒冷的海洋里，以这里的软体动物、甲壳类动物为食，处于超深渊食物链的顶端。而最让人称奇的是，狮子鱼可承受700千克力/平方厘米的压力。

为抵抗极端压力深海狮子鱼骨骼发生改变。(受访者供图)

研究样本由我国自主研发的“天涯”号无人深渊着陆器提供。(受访者供图)

据介绍，此次研究所涉及的超深渊狮子鱼样本，是于2016年底和2017年初由我国科学考察船“探索一号”通过“天涯”和“海角”号深渊着陆器获得。研究人员通过对其中一尾超深渊狮子鱼解剖发现，其胃部有近百个完整的甲壳类生物，这可能意味着它们需要像骆驼一样长久的储存食物，从而更好的应对食物匮乏的外界环境。超深渊狮子鱼的生育周期也大大延长，使其更好在恶劣的环境下生存繁衍。

为抵抗极端压力骨骼和基因发生改变

经过进一步的研究，研究人员发现，由于长期生存于黑暗的海底，超深渊狮子鱼的皮肤色素和视觉相关基因发生了大量丢失，这使得它通体透明，并且视觉缺失，对可见光不再有反应。另外，众所周知，高压环境对普通的骨骼是致命的，但超深渊狮子鱼中一个与骨骼钙化相关的基因发生了假基因化，这使得其骨骼变得非常薄且具有弯曲能力，头骨变的不完整。此外，研究人员还发现不饱和脂肪酸合成的相关基因在深海鱼中出现了扩张，使其能够保证在高压和低温下的细胞膜流动性。与蛋白质稳定性相关的基因亦发生了特异性的改变，这亦能够防止蛋白质在高压下出现错误的折叠。研究人员认为，正是因为上述这些从内到外的改变，共同保证了超深渊狮子鱼能够以肉体之躯承受海洋底部的极端压力。

依托成果开发耐高压和生物自发光材料

西北工业大学生态与环境保护研究中心王堃表示，海洋是地球生命的起源地，更蕴藏着无穷的生物演化可能性。深海狮子鱼基因组的解析有助于阐明物种对于深海极端环境所做出的演化适应，为进一步的深海探索提供了线索。而在这一研究基础上，西北工业大学科研团队通过获取其它深海生物样本，正在对深海生态圈的生物演化过程进行进一步的探索，并与校内其它单位进行合作与交叉，从仿生学角度开发耐高压和生物自发光材料。