南极鱼能够在其系统中产生一种防冻剂,使其无法冷冻,但对动物也有不利影响。
在许多鱼类中发现的蛋白质能够连接到血液中的冰晶上,从而阻止了细小的晶体结构聚类。但是,这些小晶体也保持坚固,即使在通常会融化它们的温度下,由于化学物质的作用。
"We discovered what appears to be an undesirable consequence of the evolution of antifreeze proteins in Antarctic notothenioid [ice-loving] fishes. What we found is that the antifreeze proteins also stop internal ice crystals from melting. That is, they are anti-melt proteins as well," Paul Cziko, a doctoral student at the University of Oregon and co-leader of the study,说。
研究人员调查了温度足够升高时如何影响冰晶的影响,以使小结构应该融化。他们发现,即使在温暖的情况下,许多微小结构也保持在一起,即“过热冰”。调查人员说,这可能是本质上第一次见到这个过程。
南极周围的南大洋是五个非硫尼尼替尼克鱼类的家族,它们占水道中鱼类生物量的90%以上。
在海洋的McMurdo Sound上放置了一个专门设计的水下温度计,在那里测量了11年的温度,比动物的典型寿命长。研究人员发现,这些年来,水从未足够温暖,可以在动物的血液中融化冰。研究人员认为,这些冰颗粒可能会导致鱼类中血管阻塞,类似于血凝块影响人类的方式。
Cziko说:“由于大部分冰积聚在鱼类的脾脏中,因此我们认为可能有一种机制可以清除循环中的冰。”
伊利诺伊大学的生物学家亚瑟·德弗里斯(Arthur Devries)是第一个在1960年代后期发现Notothenioid Fish蛋白质的人。当他们与动物中的微小冰晶结合时,他还是第一个准确测量其作用的科学家。
研究人员认为,血液阻塞的危险可能是原本成功适应寒冷的海洋环境的弊端。但是,这些动物尚未见证这种影响。
对南极鱼的研究以及它们在皮肤中如何受到抗冻的影响是详细的在日记中国家科学院论文集。