用魔法打敗魔法,馬裡亞納獅子魚,抗住深淵1000倍大氣壓的魔法
2024-04-15 11:51:06
馬裡亞納獅子魚住在最深處獅子魚細胞內TMAO量隨深度增大而升高。但並不奇特,但是,它卻有著非常令人自豪的地方——這個物種居住在6,198–8,076米深的海洋中,它們來自深淵——已知世界的最深處,馬裡亞納海溝中一種海底生物。居住於此的獅子魚面臨著800倍大氣壓左右。800倍大氣壓是什麼意思,超過了物理上「魔法」的傷害它並非像我們平常所想像的「氣壓傷」,即壓力差所造成的身體組織物理傷害,如此簡單。在很多人眼裡,高壓是一個可怕的詞,它讓人們感覺到呼吸不暢、肌肉酸痛等不適,甚至會出現休克現象,嚴重時可能導致死亡。長時間高壓所造成的效果可以和魔法傷害相媲美。
壓力的影響
首先:在壓力作用下,大分子以蛋白質為主,它們改變了自己嘗試去適壓力——這將影響蛋白質多聚體構象、穩定性及其催化位點結構—說直白點,尋常生物中的蛋白質都要壓碎了。基於上述原因,科學家曾經相信,深海裡生命是罕見的,但是事實上,每個探測器所透露出來的信息與推測恰恰相反—深海裡蘊藏著大量生物,甚至在深淵中還出現了多種生命體。靠魔法戰勝魔法
研究發現,獅子魚細胞內存在一種能保護外界高壓力的分子,名為—三甲胺的N-氧化物的縮寫為TMAO。它不僅具有很強的抗氧化能力,而且還可以有效地降低海水溫度和鹽度等環境因素引起的生物傷害。TMAO在海洋生物中廣泛存在,不過到了獅子魚這就特別高大了。研究顯示獅子魚是深海軟骨魚類的代表,細胞內TMAO量隨深度增大而升高,代替其他滲透劑和尿素。這可能是由於這些硬骨會受到海水衝擊產生大量的離子造成的。並且TMAO可以保護蛋白質不受壓力破壞,與此同時,TMAO還能幫助支撐水分子內部氫鍵,細胞膜與水分子的浸潤問題亦迎刃而解。