鳄冰鱼血液为什么是透明的?揭秘鳄冰鱼通体透明秘密

发布时间:2019-06-28 04:52:03

在南极洲极地冰川之中生活着一种鳄冰鱼通体透明十分漂亮,除了一颗鲜红的心脏之外流淌的血液也全都是透明的,在人类第一次发现它的时候让人难以置信,鳄冰鱼的血液为什么是透明的呢?还是说鳄冰鱼根本就没有血液?下面让我们去揭秘鳄冰鱼通体透明的秘密吧。

鳄冰鱼:

鳄冰鱼生活在南极洲和南美洲南部的冰冷海水中,它的食物以磷虾、桡足动物及其他鱼类为主。由于体内没有血色素或者说红细胞已不存在,其血液呈现出透明状,这种鱼的新陈代谢主要是通过液体血液中的氧溶解性来实现。它们可以利用皮肤直接从水中吸收氧气,这种工作原理是由于当水处于最低温度时,能够溶解许多氧气。

鳄冰鱼的血液为什么是透明的?

鳄冰鱼的血液是透明的,因为血液中是没血红蛋白或有生物活性的红细胞。它的代谢仅仅是依赖于溶解在体液中氧气,而这些氧被科学家认为是从通过流经皮肤的水体中直接获得的。鳄冰鱼所生活的海域是冰冷的,一般情况下,温度越低,水中的溶氧量就越大,这也为它能进化出如此特别的代谢方式提供可能,因此它的身体中除了粉红色的心脏之外,其他器官组织都是透明的白色。

鳄冰鱼的生存环境:

鱼类根据生物学研究认为,它是一种体温随外界温度改变而改变的所谓冷血动物。寒冷的冬天到来了,在北极和南极附近广阔的海面上已经是千里冰封了,几米厚的冰层把海面变成了一个冰的大陆,但是原来在那里生活的鱼类,却丝毫不避严寒,仍然在那里自由自在地生活。人们不禁会产生疑问:“在冰海中生活的鱼类,为什么不会被冻死呢?”

在与罗斯海相对的南极大陆的麦克默多海峡,长年水温从海面直到水下的几百米,都在零下1.9℃左右,而栖居在这种环境中的某些鱼类,血液的冰点却在零下2.0℃到零下2.1℃之间,由于血液的冰点比海水的冰点要低一些,所以它们在低温下生活,才不致被冻死。

与栖息在冰海中的鱼类不同的是,栖息在温带的鱼类,它们血液的冰点却只有-0.8℃左右,这些鱼类,就无论如何都不能在酷寒的海水环境中生存了。温度鱼类的血液冰点下降,主要由存在于血液中的低分子物质,尤其是氯化钠(NaCI)在起作用。于是自然会让人联想到,是否生活在冰海里的鱼类的血液中,含有更多的盐类。就目前人类所知,氯化钠等盐类对生活在南极海域鱼类血液冰点下降所起的作用,还不到70%,这就使人想到,那一定是有另外的物质在起着神秘的作用。

鳄冰鱼为什么没被冻死?

在1953年,美国沃兹堡海洋研究所的斯科兰德等人发现,生活在南极海域的鱼类血液中,都存在着一种高分子物质,正是这种物质使得这里的鱼类血液冰点降低。随后,他们为阐明这种物质作了大量的研究工作。1970年前后,美国加利福尼亚大学的德佛里斯等人又指出:上述那种具有抗冻作用的高分子物质,实际上是糖类和蛋白质结合在一起的一种糖蛋白质。他们从生活在南极海的,两种特殊鱼类的血液中分离出一种糖蛋白质,称为“冰点下降糖蛋白质”(缩写为FPD糖蛋白质,FPD是英文freezing point depression的缩写)。它们主要有三种,用超速离心法和渗透压法测定它们的分子量时表明,三种FPD糖蛋白质的分子量分别为:11.000、17.000、21.500。三者之间除分子量不同外,在化学组成上没有任何差别。

这种被分离出来的FPD糖蛋白质的作用,并不能通过摩尔浓度与冰点下降度之间的关系来说明(通常溶液中溶质的摩尔浓度越大,冰点的下降度越大)。这三种糖蛋白质虽然其都是化学性质一样的蛋白质,但当其结构成较大分子量的此类糖蛋白质时,其分子量越大,抗冻效果就越明显地增大。如果我们用每毫升溶液所含溶质的毫克数这样一种浓度,来与糖蛋白质和氯化钠对冰点下降的作用相比较,就会发砚:当浓度都在10毫克/毫升以下时,虽然NaCI的作用比FPD糖蛋白质要大,但是当按摩尔比计算时,FPD糖蛋白质的作用,实际上要比NaCI的效果大约200~500倍。

此外,研究者还发现,FPD糖仅起着降低血看障低血液冰点的作用,而对物质的熔点几乎没有影响。存在于鱼血液中的三种FPD糖蛋白质的浓度,总浓度为8毫克/毫升左右,它能使血液的冰点降低约0.6℃。由此可见,极地冰海中的鱼类在长期的进化中生成了能适应环境的特珠物质,如FPD糖蛋白质,以及NaCI等盐类所起的作用,终于能使鱼类巧妙地降低血液的冰点,从而使海水的温度高于它们身体血液的冰点,它们也就可以自由自在地在极冰下生活了。

鳄冰鱼科的分类:

头带冰鱼属:头带冰鱼、短腹头带冰鱼;

棘冰鱼属:威氏棘冰鱼、鳄头冰鱼属、鳄头冰鱼、裘氏鳄头冰鱼;

冰鱼属:艾氏冰鱼、博氏冰鱼、艾里纳冰鱼、诺曼氏冰鱼、独角冰鱼、鸭嘴冰鱼;

雪冰鰧属:雪冰鰧;

雪冰鱼属:独角雪冰鱼、龙嘴雪冰鱼、眼斑雪冰鱼;

小带腭鱼属:

冰龙鰧属:南极小带腭鱼;

螫冰鱼属:螫冰鱼;

新拟水鰧属:新拟水鰧;

拟冰鰧属:拟冰鰧、云纹拟冰鰧;

拟冰鱼属:南乔治亚拟冰鱼。

拓展:动物界其他透明生物

玻璃乌贼:

玻璃乌贼属玻璃乌贼种。主要分布在中大西洋海脊,由于身体近透明状,由此得名。它们的眼上生有轻器官,并且拥有将自己滚成球的能力,就像是一只水生刺猬。是很多深海鱼类(例如小丑鲨)、鲸鱼以及海鸟的猎物。这种玻璃乌贼的外套膜看起来就像人们跳波尔卡时穿着的舞裙,上面漂亮的圆斑点让这种玻璃乌贼看起来有点像卡通片里的形象,也为这漆黑阴暗的深海环境平添了一点亮色。

玻璃蛙:

玻璃蛙,原产于委内瑞拉,属于两栖类中的绿骨蛙科。虽然玻璃蛙背部呈灰绿色,但个别成员的腹部皮肤却是半透明的。通过半透明的皮肤,能清晰的看到它的心脏,肝脏以及消化道。玻璃蛙生活在中美洲和南美洲,玻璃蛙有100多种,很多玻璃蛙的皮肤是透明的,甚至连肚子也是透明,可以直接看到器官、骨骼和血管。有些玻璃蛙的骨头是绿色的,而有些连其它器官也是透明的。目前还不清楚玻璃蛙身体透明的原因。玻璃蛙亮绿色的背部有助于它们在绿色栖息地的隐蔽。

管眼鱼:

美国生物学家在深海发现一种奇怪的鱼引,它有一个透明的脑袋和管状的眼睛,被形象地称为管眼鱼,而其学名是大鳍后肛鱼。由于此鱼是在1939年发现的,并引起了科学家极大的研究兴趣,如今生物学家已经知道这种眼睛特别能聚焦光线。不过,它们的形状只能让此鱼具有管状视线,因而视野很狭小。

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