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鱷冰魚(crocodile icefish),生長在南極以及南美洲等嚴寒地區,以磷蝦、橈足類及其他魚類為食。又因為體內缺少紅血球及血紅素亦稱為白血魚。

1 鱷冰魚 -概述

鱷冰魚鱷冰魚

鱷冰魚的學名叫做「Channichthyidae」,它生活在南極洲和南美洲南部的冰冷海水中,它的食物以磷蝦、橈足動物及其他魚類為主。由於體內沒有血色素或者說紅細胞已不存在,其血液呈現出透明狀,這種魚的新陳代謝主要是通過液體血液中的氧溶解性來實現。它們可以利用皮膚直接從水中吸收氧氣,這種工作原理是由於當水處於最低溫度時,能夠溶解許多氧氣。在5種鱷冰魚中,肌肉中肌紅蛋白基因已消失,因此它的身體中除了粉紅色的心臟之外,其他器官組織都是透明的白色。

2 鱷冰魚 -簡介

鱷冰魚的血液是透明的,因為血液中是沒血紅蛋白或有生物活性的紅細胞。它的代謝僅僅是依賴於溶解在體液中氧氣,而這些氧被科學家認為是從通過流經皮膚的水體中直接獲得的。鱷冰魚所生活的海域是冰冷的,一般情況下,溫度越低,水中的溶氧量就越大,這也為它能進化出如此特別的代謝方式提供可能。

其血液攜帶的氧氣較具紅血球的魚少得多,但其心臟及鰓血管較大,循環血量較大,能從含氧豐富的南極海水中吸取足夠的氧。鱷冰魚約有16種,多數分佈在南極,主要以甲殼類和小魚為食。此外銀白魚(smelt)及銀魚屬(Salanx)的銀魚亦稱為冰魚,這些魚類則分屬鮭形目(Salmoniformes)內的一些不同的科。

3 鱷冰魚 -極地冰魚

極地冰魚(icefish),一些不同種類的魚類之俗稱,其中鱸形目(Perciformes)帶齶魚科(Chaenichthyidae或Chaenichthyidae)內的一些魚,因為吻部形狀似鱷,又稱鱷冰魚。又因為體內缺少紅血球及血紅素亦稱為白血魚。其血液攜帶的氧氣較具紅血球的魚少得多,但其心臟及鰓血管較大,循環血量較大,能從含氧豐富的南極海水中 吸取足夠的氧。鱷冰魚約有16種,多數分佈在南極,主要以甲殼類和小魚為食。此外銀白魚(smelt)及銀魚屬(Salanx)的銀魚亦稱為冰魚,這些魚類則分屬鮭形目(Salmoniformes)內的一些不同的科。

由來自德國、澳大利亞等國家的科學家所組成的南極調查小組表示,因氣溫上升導致崩塌的南極拉森(Larsen B)冰架下方的海域,2007年1月發現了19種新海洋生物,新發現的一些動物顯示出驚人的適應寒冷的能力,其中包括一種冰魚,已經進化到可以在沒有紅血球細胞的情況下生存。在寒冷的冬天,人們已經穿上了厚厚的棉襖,可是魚卻在水底自由地游來游去,一點兒也沒有怕冷的意思。這是我們生活中的一個常見的現象,你見過被凍死的魚嗎?當然沒有,但是這是什麼原因呢?魚既沒有可以蔽寒的皮毛,又不會像蛇那樣鑽進洞里進行冬眠。它是靠著什麼才不致於被凍壞的呢?」生物界真是一個奇妙的領地,它們可以生存在地球上的任何一個角落。即使在人類看來,那是一個難以想象的苛刻環境,生物照樣可以以它們在長久的進化歲月中形成的適應本能過著正常的生活。魚類,特別是生活在極 地冰海下的魚類就是如此。

4 鱷冰魚 -生活環境

魚類根據生物學研究認為,它是一種體溫隨外界溫度改變而改變的所謂冷血動物。寒冷的冬天到來了,在北極和南極附近廣闊的海面上已經是千里冰封了,幾米厚的冰層把海面變成了一個冰的大陸,但是原來在那裡生活的魚類, 卻絲毫不避嚴寒,仍然在那裡自由自在地生活。人們不禁會產生疑問:「在冰海中生活的魚類,為什麼不會被凍死呢?」
在與羅斯海相對的南極大陸的麥克默多海峽,長年水溫從海面直到水下的幾百米,都在零下1.9℃左右,而棲居在這種環境中的某些魚類,血液的冰點卻在零下2.0℃到零下2.1℃之間,由於血液的冰點比海水的冰點要低一些,所以它們在低溫下生活,才不致被凍死。

與棲息在冰海中的魚類不同的是,棲息在溫帶的魚類,它們血液的冰點卻只有-0.8℃左右,這些魚類,就無論如何都不能在酷寒的海水環境中生存了。溫度魚類的血液冰點下降,主要由存在於血液中的低分子物質,尤其是氯化鈉(NaCI)在起作用。於是自然會讓人聯想到,是否生活在冰海里的魚類的血液中,含有更多的鹽類。就目前人類所知,氯化鈉等鹽類對生活在南極海域魚類血液冰點下降所起的作用,還不到70%,這就使人想到,那一定是有另外的物質在起著神秘的作用。

5 鱷冰魚 -科學研究

在1953年,美國沃茲堡海洋研究所的斯科蘭德等人發現,生活在南極海域的魚類血液中,都存在著一種高分子物質,正是這種物質使得這裡的魚類血液冰點降低。隨後,他們為闡明這種物質作了大量的研究工作。1970年前後,美國加利福尼亞大學的德佛里斯等人又指出:上述那種具有抗凍作用的高分子物質,實際上是糖類和蛋白質結合在一起的一種糖蛋白質。他們從生活在南極海的,兩種特殊魚類的血液中分離出一種糖蛋白質,稱為「冰點下降糖蛋白質」 (縮寫為FPD糖蛋白質,FPD是英文freezing point de-pression的縮寫)。它們主要有三種,用超速離心法和滲透壓法測定它們的分子量時表明,三種FPD糖蛋白質的分子量分別為:11.000、17.000、21.500。三者之間除分子量不同外,在化學組成上沒有任何差別。

這種被分離出來的FPD糖蛋白質的作用,並不能通過摩爾濃度與冰點下降度之間的關係來說明(通常溶液中溶質的摩爾濃度越大,冰點的下降度越大)。這三種糖蛋白質雖然其都是化學性質一樣的蛋白質,但當其結構成較大分子量的此類糖蛋白質時,其分子量越大,抗凍效果就越明顯地增大。如果我們用每毫升溶液所含溶質的毫克數這樣一種濃度,來與糖蛋白質和氯化鈉對冰點下降的作用相比較,就會發硯:當濃度都在10毫克/毫升以下時,雖然NaCI的作用比FPD糖蛋白質要大,但是當按摩爾比計算時,FPD糖蛋白質的作用,實際上要比NaCI的效果大約200~500倍。此外,研究者還發現,FPD糖僅起著降低血看障低血液冰點的作用,而對物質的熔點幾乎沒有影響。存在於魚血液中的三種FPD糖蛋白質的濃度,總濃度為8毫克/毫升左右,它能使血液的冰點降低約0.6℃。由此可見,極地冰海中的魚類在長期的進化中生成了能適應環境的特珠物質,如FPD糖蛋白質,以及NaCI等鹽類所起的作用,終於能使魚類巧妙地降低血液的冰點,從而使海水的溫度高於它們身體血液的冰點,它們也就可以自由自在地在極冰下生活了。

6 鱷冰魚 -白血魚類

大部分脊椎動物的血液都是紅色的。但在南極洲的水域里生活著一種奇特的白血魚,它的血液里血紅蛋白的含量只有普通魚類的二十五分之一。有趣的是,白血魚不是用鰓呼吸的,而是利用布滿毛細管的皮膚呼吸。更驚奇的是,這種魚的血液在低溫下不會凍結,而其他的魚類在0.5 -0.8℃溫度下血就會凍結。原來白血魚的血液里含有一 種特殊的物質,它能降低血液的疑固點。
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