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洞穴鱼具有明显的适应性 , 例如缺失的眼睛和苍白的颜色 , 展示了它们在黑暗的地下世界中如何进化了数千年 。
现在 , 辛辛那提大学的研究人员表示 , 这些令人难以置信的鱼类具有同样非凡的生理学 , 可以帮助它们应对会杀死其他物种的低氧环境 。
加州大学艺术与科学学院的生物学家发现 , 墨西哥洞穴鱼通过红细胞产生更多的血红蛋白 , 与表层鱼类相比 , 红细胞要大得多 。 血红蛋白帮助身体在鱼的细胞和器官以及鳃之间运输氧气和二氧化碳 。
该研究发表在《自然》杂志《科学报告》上 。 它表明 , 对于200年来一直吸引生物学家的动物 , 还有很多东西需要了解 。
\"我一直对这些鱼着迷很长一段时间 , \"加州大学副教授Joshua Gross说 。
洞穴鱼在世界各地的洞穴中进化 。 加州大学生物学家研究的物种Astyanax mexicanus , 最近在2万年前从墨西哥Sierra de El Abra附近溪流中发现的表层鱼类中分化出来 。
洞穴鱼是淡粉红色的 , 与表面上的银色对应物相比 , 几乎是半透明的 。 虽然洞穴鱼具有最微弱的退化眼窝轮廓 , 但表面四足鱼具有巨大的圆形眼睛 , 使它们永远感到惊讶的表情 。
【盲洞鱼如何在低氧环境中生存?】
格罗斯说 , 尽管它们有许多明显的物理差异 , 但许多人认为这两种鱼是同一物种的成员 。
\"与加拉帕戈斯群岛中查尔斯达尔文的雀类不同 , 在物种水平上分离 , 洞穴鱼和表层鱼都被认为是同一物种的成员 , 并且可以杂交 , \"他说 。
格罗斯说 , 这使它们成为生物学家研究进化和遗传适应性的良好模型系统 。
多年来 , 格罗斯和他的学生已经学到了很多关于这些令人费解的鱼的知识 。 他们发现鱼的头骨是不对称的 , 这可能是在没有视觉线索的世界中导航的适应 。 他们确定了导致鱼的幽灵般苍白颜色的基因 。 它与负责人类红色头发颜色的基因相同 。
其他地方的科学家报告说 , 洞穴鱼的睡眠时间少于水面鱼类 。
在最新的研究中 , Gross和UC生物学学生Jessica Friedman和该研究的主要作者Tyler Boggs检查了洞穴鱼血液中的血红蛋白 , 看看它是否可以解释它们如何在地下深处洞穴的低氧环境中生存 。 加州大学的研究检查了墨西哥奇卡 , 蒂纳哈和帕琼洞穴中三个种群的洞穴鱼 。
\"他们一直在四处走动 , 但他们几乎无法获得营养 , \"博格斯说 。 \"这是一个悖论 。 他们正在消耗所有这些能量 。 它从何而来?
血液样本显示 , 洞穴鱼比表鱼含有更多的血红蛋白 。 加州大学的研究人员认为 , 洞穴鱼必须具有较高的血细胞比容 - 这是全血中红细胞相对贡献的临床测量 。
这些研究人员希望在洞穴鱼中发现更多的红细胞 , \"但它们实际上是相同的 , \"格罗斯说 。 \"我们无法弄清楚发生了什么 。
加州大学生物学家检查了这两种鱼的红细胞 , 发现相比之下 , 洞穴鱼的红细胞要大得多 。
\"这种尺寸差异在很大程度上解释了血细胞比容的差异 , \"格罗斯说 。 \"我们对进化中细胞大小的机制知之甚少 , 因此我们可以利用这一发现来深入了解动物如何进化出升高的血红蛋白容量 。
博格斯说 , 科学家们对鱼类如何从水中吸收氧气非常感兴趣 。 由于气候变化和人类发展 , 海洋系统正在看到更多的生态灾难 , 如红潮 , 藻类大量繁殖 , 造成低氧环境 , 往往导致大规模的鱼类死亡 。
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