可愛的小金魚,居然是條酗酒大漢?!_風聞
费米科学-来费米一起玩科学吧2019-08-13 15:59

大家好
我是大臉喵
金魚
大家應該都不陌生
它是非常常見的一種觀賞魚類
我就試圖養過很多回
但都以失敗告終
喂個食,死了……
換個水,又死了……
總之給人感覺十分的嬌氣
但實際上
金魚的生命力相當強
依靠**「家族神功」**
在缺氧的條件下依舊可以正常生活
今天我們就來説説
這生命力頑強卻非常難養的
「小金****魚」
畸形到祖先都不敢認
因為金魚鮮豔的外形,不少人誤會它和鯉魚是一家子,畢竟錦鯉也是這樣色彩豔麗的。
但事實上,金魚的祖先,是我們餐桌上常見的野生鯽魚。
無論從哪兒看,都很難將色彩鮮豔、造型誇張的金魚和平凡卻鮮美的鯽魚聯繫在一起,可它倆還真是一家子。
早在1928年至1934年間,我國的陳楨教授就在金魚雜交實驗中發現了這個現實:任何一種金魚都可以和野生鯽魚雜交,併產生可育後代。
這個實驗首次證明了,金魚與鯽魚之間不存在生殖隔離,親緣關係相當密切。
之後,科學家們經過胚胎髮育對比、染色體組型分析等一系列研究,證明金魚就是由中國鯽魚演化而來。
通常情況下,鯽魚背部為深灰色,腹部為銀白色,且帶有淡黃色的光澤。在發育過程中,個別鯽魚的黑色素細胞會消失,取而代之的是橙黃色色素細胞和淡藍色的反光組織,於是就出現了紅****黃鯽魚,這種情況非常少見,但仍是有機會遇到的。
目前關於這種鯽魚的記載,最早可以追溯到晉朝,當時它被稱為朱(赤)鮒。到了唐代,由於佛教信仰盛行,全國各地修建了很多放生池,由於長相出眾,紅黃鯽魚,就成了人們主要放生的對象,從此紅黃鯽魚開始半家養生活。
在這個過程中,個別鯽魚又發生了突變,變得更加鮮紅,甚至還出現了紅白相間的顏色,被稱為紅鯽魚或金鯽魚、草金魚,這是金魚最古老的一個品種。
從此,人們開始飼養和培育金魚,到了南宋時期,金魚已經成了達官貴人們追捧的珍玩了,並在紅鯽魚的基礎上,開發出了白色和黑白花斑的金魚品種。
到了近現代,人們不僅在顏色上下功夫,形態上也在不斷的培育,截止目前已經有超過330個金魚品種,而且數字仍在不斷增加。
櫻花泰獅、紅白獅子頭、宮鵝、百褶裙泰獅、熒鱗三色蝶尾、紅白蘭壽等等,從它們身上,真是很難再看出野生鯽魚的影子了。
來自金魚之家
鯽屬魚類的「獨門神功」
我們在野外幾乎見不到金魚,那是因為經過人工改造過的觀賞金魚,幾乎無法用笨拙的身體在野外生存。
但實際上,鯽屬魚類的生命力都相當強,自然狀態下的鯽魚,分佈在除青藏高原外的全國各水系的各種水體中,上至江河湖泊,下至塘堰溝渠,哪裏都有它。
而在國外則一直分佈到了歐洲,甚至在北歐和西伯利亞的池塘中都能生存,這些池塘到了冬天都被凍得死死的,氣體無法進到水中,水中氧氣含量那是相當的少,即便這樣,鯽魚也能夠在冰封的水塘中度過四到五個月。
這多虧了酒精!
和生活在寒冷地區的人們一樣,到了冬天,鯽魚也愛喝酒。
而且整個冬天,鯽魚血液中的酒精濃度都超過50mg/100ml,也就是説,冬天時的鯽魚都是在“喝醉”的狀態下四處遊蕩。
可冬天,水面結了厚厚一層冰,氧氣都進不去,這酒又是哪兒來的呢?
線粒體是細胞中製造能量的重要結構,又被稱為"power house",但沒有穩定且充足的氧氣,線粒體就無法工作。
這時,細胞就不得不採用無氧的方式為身體提供能量,但這樣做不僅效率低,而且還會產生有毒的副產物乳酸,乳酸堆積過多會引發酸中毒,嚴重時可致死亡。
但是隻要脱離無氧呼吸的環境,乳酸就能在氧氣的幫助下,重新變成水和二氧化碳,然而冰層之下的鯽魚無法獲得足夠的氧氣,於是,它們依靠數百萬年前遺傳變異出的「獨門神功」,來解決這些乳酸。
鯽魚體內有一種特殊的酶,能夠搶先將生成乳酸的原材料轉化為酒精,然後再將酒精排入水中,讓鯽魚能夠在氧氣濃度極低的情況下生存數月。
但事實上,酒精並不是脊椎動物正常的代謝副產物,所以當1980年,科學家們首次發現鯽魚這一神奇現象時,都蒙了。
於是,科學家們把鯽魚和金魚放在一個試驗容器中,讓它們分別暴露在氧氣充足的水、缺氧的水和缺氧後再充氧的水中,然後檢查它們的骨骼肌、肝臟、心臟以及大腦。
不僅如此,科學家們還找來了同為鯉科的鯉魚參與實驗(鯉魚屬於鯉科鯉屬,鯽魚和金魚為鯉科鯽屬)。
結果發現,金魚和鯽魚是在缺氧情況下,主動開始製造酒精的。
所有生物細胞糖代謝及體內多種物質相互轉化的重要中間體,叫做丙酮酸,在進行有氧呼吸時,丙酮酸會進入線粒體,氧化生成乙酰CoA,再經由三羧酸循環,被氧化成二氧化碳和水,完成葡萄糖的氧化供能過程。
在進行無氧呼吸時,丙酮酸會被還原成乳酸,但鯽魚體內的丙酮酸脱羧酶,會將丙酮酸轉化為乙醛,再由肌肉中特有的乙醛脱氫酶轉化成酒精,這樣做相當於把生成乳酸的原料搶先用完,在源頭上消滅了乳酸,使得鯽魚能夠在缺氧的環境下,熬過冰封的冬天。
另外,丙酮酸脱羧酶廣泛存在於酵母菌、黴菌、細菌和植物等多種生物體中,存在於動物體內,鯽魚可能是獨一份吧~
以上
就是本期的全部內容
既然金魚這麼厲害
為什麼家裏養的金魚卻總是死呢?
求養魚高手們解答~
參考文獻:
https://www.nature.com/articles/s41598-017-07385-4