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金鱼如何在没有氧气的情况下使酒精生存

时间：2022-05-16 04:54:35 来源：网络整理

奥斯陆大学和利物浦大学的科学家们揭开了金鱼生产酒精的卓越能力背后的秘密，这种方法可以在寒冷的湖泊中度过寒冷的冬天。

人类和大多数其他脊椎动物在没有氧气的情况下在几分钟内死亡。然而，金鱼及其野生近缘种，鲫鱼，可以在冰雪覆盖的池塘底部的无氧水中存活数天甚至数月。

金鱼如何在没有氧气的情况下使酒精生存

在此期间，鱼能够将厌氧产生的乳酸转化为乙醇，然后乙醇通过其鳃扩散到周围的水中，避免体内乳酸的危险积聚。

这种极不寻常的能力背后的分子机制，在脊椎动物中是独一无二的，更常见于啤酒酵母，现已被发现并发表在“科学报告”杂志上。

国际研究小组已经证明，金鱼和鲫鱼的肌肉不仅含有通常的肌肉，而且还含有两组通常用于将碳水化合物引入细胞线粒体内的蛋白质 - 这是能量生产的关键步骤。

虽然一组这些蛋白质看起来与其他物种非常相似，但第二组蛋白质由于缺氧而强烈激活，并且显示出允许代谢底物通过线粒体外的乙醇形成的突变。

进一步的遗传分析表明，这两组蛋白质是大约800万年前在金鱼和鲫鱼的共同祖先中作为全基因组重复事件的一部分而产生的。

利物浦大学进化生理学家迈克尔·贝伦布林克博士说：“他们在冰盖池塘中的无氧水中，在北欧栖息地可以持续数月，鲫鱼血液中的酒精浓度可以达到每100毫升超过50毫克，超过这些国家的酒后驾驶限制。

“然而，这仍然是比填充乳酸更好的情况，乳酸是其他脊椎动物，包括人类在没有氧气时的代谢终产物。”

第一作者奥斯陆大学的Cathrine Elisabeth Fagernes博士说：“这项研究强调了全基因组重复在生物新奇的进化和物种适应以前不适宜环境中的作用。

“乙醇生产使鲫鱼成为唯一幸存并利用这些恶劣环境的鱼类，从而避免了竞争，并逃避了其他鱼类物种的捕食，而这些鱼类通常在更好的含氧水域中相互作用。

“难怪鲫鱼的表弟金鱼可以说是人类照料下最具弹性的宠物之一。”

这项工作是英国利物浦大学和挪威奥斯陆大学科学家合作的结果。这项工作由挪威研究理事会资助。


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