【海洋之谜】海水升温威胁南极鱼生存

在南极海域的冰冷海水中，有一种独特的鱼类因其血液和体液中具有一种防冻蛋白质而存活演化至今。当别的鱼类在冰冷的海水环境里渐渐消亡，这种鱼类的三个品种却成为生物多样性的完美例证。但时至今日，南极海水温度开始升高却威胁到了这种鱼类的生存。美国耶鲁大学近期的一项研究向世人揭示了这一危险。
  耶鲁大学一个研究小组对南极这种鱼类的进化史进行研究后发现，通过产生防冻蛋白质，一种名为南极鱼（notothenioid）的鱼类族群逐步适应了数百万年前在南极地区形成的极寒环境，这是一个成功的进化实例。但是现在南极海区开始变暖，这三种鱼类却濒临绝境。它们分别被命名为Chaenodraco wilsoni; Trematomus newnesi; Vomeridens infuscipinnis。
3 Z/ C/ ?: f- S1 S& I6 O  该研究项目负责人、耶鲁大学生态学与进化生物学副教授托马斯●尼尔（Thomas Near）说：“如果海水温度升高2度，就将给南极的这种防冻鱼家族带来灾难性的危害，因为它们已经完全适应那种冰冷的温度了。”
6 {6 f0 j" A* w4 m8 Z- \/ y  这种名为南极鱼的鱼类至今已经衍生出来100个品种，成为进化发生的标准教材案例。历史上一个迅速降温变冷的时期导致大量已经适应了温暖南极海域的鱼类灭绝，而南极鱼因为获得了一种被称为防冻蛋白质的基因而在极寒的海洋中存活了下来。当南极鱼适应了南极荒瘠的生态空间，它们便繁衍大量新的品种，演化出诸多我们今天在南极海域发现的极具生物多样性的海洋生命。
  南极鱼不仅显示了鱼类的生物多样性，而且成为大型掠食动物例如企鹅、鲸鱼还有海豹的主要食物来源。
  不过这次的新发现还表明，在过去2200到4200万年里获得了防冻基因并非是南极鱼成功演化的唯一原因，该鱼类家族扩展演化成更多新品种的时间，至少是在首次出现防冻蛋白质的1000万年之后。
  南极鱼不仅是因为发生了大量有趣的生理学的、生物化学的演化，从而使得它们能够存活下来，而且恰恰是因为南极海域广泛的、稳定的低温海水才使其持续演化成为可能。尽管很多南极物种的体液内都携带有防冻蛋白质，但是并非所有南极物种都是如此，某些生活于副极地的物种要么完全没有这种防冻蛋白质，要么也仅只有一点点，而且在某些物种的幼体内，防冻蛋白质的含量也极低。
  尼尔说：“防冻能力的进化通常都被人们认为像一个发令枪，扳机扣动就产生了这种鱼类的生命多样性特征。但是我们发现，有证据表明这种适应能力的扩散并不只是与某种单一特征联系在一起，而是多重因素的结合。”
7 I: e$ p3 q- v: P8 T4 C  大多数动物的血液里血红素指标都可以达到45%，而南极鱼体内的这一指标还不足1%。它们之所以还能一直繁衍下来，部分原因在于南极海域冰冷海水里的高含氧量，而且氧气能够直接被其血液组织吸收。与高血红素体征的鱼类相比，南极鱼心脏跳动的每秒能量消耗要多出一倍。
  然而，现在这个成功进化的范例却受到了气候变化的威胁，环绕着南极洲的海洋是世界上气候变暖最为迅猛的地区之一。使之经受寒冷而生存繁衍下来的生命特征，就是在温暖环境下让其最难扛过去的一个因素。
  尼尔说：“考虑到这种鱼类强大的极地适应性，及其面对温暖海水的无能为力，气候变化也许会毁灭这种世界上最具独一无二演化历程的鱼类族群。”