压力之下:栉水母如何适应海底生活

导读 海底并不适宜居住。那里没有光,温度极低,而且上面的水压会压垮你。生活在这种深度的动物已经发展出生物物理适应能力,使它们能够在这种恶
2024-06-28 11:02:00

海底并不适宜居住。那里没有光,温度极低,而且上面的水压会压垮你。生活在这种深度的动物已经发展出生物物理适应能力,使它们能够在这种恶劣的条件下生存。这些适应能力是什么?它们是如何发展出来的?

加州大学圣地亚哥分校化学和生物化学助理教授 Itay Budin 与来自全国各地的研究人员合作,研究了栉水母(“栉水母”)的细胞膜,发现它们具有独特的脂质结构,使它们能够在高压下生存。他们的研究成果发表在《科学》杂志上。

适应环境

首先要说的是:虽然栉水母看起来像水母,但它们并不是近亲。栉水母属于栉水母门(发音为 tee-no-for-a)。它们是捕食者,可以长得像排球一样大,生活在世界各地的海洋中,深度各不相同,从海面一直到深海。

细胞膜由薄薄的脂质和蛋白质组成,这些脂质和蛋白质需要保持某些特性才能使细胞正常运作。尽管几十年来人们已经知道一些生物已经适应了脂质,以在极寒天气下保持流动性(称为同种黏度适应),但人们并不清楚生活在深海的生物是如何适应极端压力的,也不知道对压力的适应是否与对寒冷的适应相同。

布丁一直在研究大肠杆菌的恒粘性适应能力,但当蒙特利湾水族馆研究所 (MBARI) 高级科学家史蒂文哈多克询问栉水母是否具有相同的恒粘性适应能力来补偿极端压力时,布丁产生了兴趣。

复杂生物体拥有不同类型的脂质。人类拥有数千种脂质:心脏的脂质与肺的脂质不同,肺的脂质与皮肤的脂质也不同,等等。它们的形状也各不相同;有些是圆柱形,有些是圆锥体形。

为了回答栉水母是否通过相同的机制适应寒冷和压力,研究小组需要控制温度变量。雅各布·温尼科夫是这项研究的主要作者,曾在 MBARI 和加州大学圣地亚哥分校工作,他分析了从北半球各地收集的栉水母,包括生活在加利福尼亚海底(寒冷、高压)的栉水母和生活在北冰洋表面(寒冷、非高压)的栉水母。

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