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相信見過水滴魚的人都對(duì)它過目不忘。

因?yàn)檫@個(gè)長(zhǎng)相它曾被人們?cè)u(píng)選為“世界上最丑的動(dòng)物”，然而這個(gè)評(píng)選對(duì)它來說其實(shí)很不公平……

水滴魚屬于隱棘杜父魚科，生活在水深600～1200米的海域里，出水后壓強(qiáng)急劇變化，難以適應(yīng)的它身體化為“肉乎乎的一坨”。

水滴魚表示，冤枉啊清湯大老爺！

左：海中的水滴魚，右：出水后的水滴魚

圖源：9GAG

其實(shí)，在深海中還有一些生活在比水滴魚更深海域的魚類，它們出水后的模樣也會(huì)變形，我們對(duì)它們長(zhǎng)相以及身體結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)和認(rèn)知往往并不準(zhǔn)確。而科學(xué)家們潛入深海，帶來了它們最真實(shí)的影像，也揭開了它們的神秘面紗。

這些魚要忍受寒冷的水溫、巨大的水壓和食物的貧乏，它們是如何應(yīng)對(duì)的？又有哪些令人匪夷所思的故事呢？

3000米以下，另一個(gè)世界

在水產(chǎn)領(lǐng)域，生活在海面200米以下的魚就叫深海魚，而在深海科學(xué)研究中，海面幾千米之下的魚才有“資格”稱為深海魚。作者參與了一個(gè)深海魚類相關(guān)的研究項(xiàng)目，研究對(duì)象劃定為在水深3000米以下海域長(zhǎng)期、穩(wěn)定生活的魚類。海水3000米深處，水壓約為300個(gè)大氣壓，相當(dāng)于一張課桌上疊放300頭大象。

除了水壓巨大，這里食物還極其匱乏，“荒蕪”程度超過寸草不生的沙漠，很多區(qū)域連浮游生物都很少見。這樣的環(huán)境下，能存活的魚類非常稀少。

目前發(fā)現(xiàn)的深海魚中，生活在水深3000～6000米范圍內(nèi)的，以鼠尾鱈科、爐眼魚科及合鰓鰻科為主。生活在超過6000米的深淵帶的，以獅子魚科、鲉鳚科為主。最深處的活體魚記錄，是發(fā)現(xiàn)于太平洋西部（伊豆小笠原海溝）8336米深處的深淵獅子魚。

視頻來源：NOAA

深淵獅子魚，目前確定的種類不超過5個(gè)，生活在深度超過6000米的海溝，是深淵帶唯一的特有魚類。雖然它們只生活在海溝，但研究發(fā)現(xiàn)它們可能會(huì)順著洋流，從一個(gè)海溝遷徙到另一個(gè)海溝。

低調(diào)樸素“深海風(fēng)”

第一次在實(shí)驗(yàn)室里觀察深海魚樣本時(shí)，最大的感受是：外表樸素、身體柔軟。整體來看，深海魚大多摒棄了淺海魚常有的顏色和花紋，體色以低調(diào)暗淡的銀、棕、灰、白為主。畢竟深海漆黑一片，鮮艷顏色既無法被同類識(shí)別，還會(huì)消耗額外能量用于色素合成，完全得不償失。

但也有特例，比如深淵獅子魚。這種魚與熱帶珊瑚礁間色彩斑斕、魚鰭張揚(yáng)的蓑鲉（有獅子魚之俗稱）無關(guān)，而是屬于鲉形目、獅子魚科、擬獅子魚屬。

左：蓑鲉（獅子魚）；右：深淵獅子魚，圖源：Gerringer M. E. et al

它們身體是半透明的，呈現(xiàn)出純白、粉色甚至藍(lán)色等多種色彩。這可能與海溝特殊的礦物質(zhì)成分、鉤蝦等獵物的食物鏈傳遞，或是種群間的化學(xué)信號(hào)識(shí)別有關(guān)，目前仍需進(jìn)一步研究。

視力退化、“觸覺”增強(qiáng)

深海魚的視覺，大部分都有明顯退化。比如我們采集到的野突吻鱈，幼體生活在較淺水域時(shí)眼睛相對(duì)較大，成年后潛入3000米以下的深海，眼睛逐漸變小、功能減弱。而爐眼魚科的某些種類，成年后眼睛完全退化，取而代之的是頭頂兩片感光膜——仍能高效捕捉到甲殼類動(dòng)物發(fā)出的微弱生物光。

視覺退化的同時(shí)，很多深海魚的其他感官會(huì)“補(bǔ)位增強(qiáng)”。比如深淵獅子魚，視覺不發(fā)達(dá)，但聽覺極其靈敏，且對(duì)腐肉的氣味有強(qiáng)烈感知。

聞著味兒我就來了。視頻來源：YouTube

狗母魚（“三腳架魚”）則胸鰭特化——鰭條上布滿敏感神經(jīng)末梢，能感知水流細(xì)微變化，當(dāng)小甲殼類順流漂過，可瞬間將獵物撥進(jìn)嘴里。我們還發(fā)現(xiàn)，部分深海魚（如合鰓鰻科）能通過增強(qiáng)側(cè)線系統(tǒng)，感知周圍生物的運(yùn)動(dòng)軌跡，這也是對(duì)黑暗環(huán)境的重要適應(yīng)策略。

狗母魚

狗母魚，俗名“三腳架魚”，能用特化的兩條腹鰭和尾鰭支撐、“站立”在海底而得名。它們通常面向水流一動(dòng)不動(dòng)，感知到小甲殼類順流而來，就用胸鰭撥進(jìn)嘴里。

滿身凝膠，肌肉“注水”

它們的身體，特殊的觸感讓人印象深刻：整個(gè)身體軟趴趴的，不像淺海魚的身體那樣緊實(shí)有彈性。深海魚的皮膚很特別，富含膠質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)，深淵獅子魚的皮膚組織中，膠原蛋白含量和角蛋白含量非常高，表面還覆蓋著一層薄薄的膠質(zhì)物——這種結(jié)構(gòu)可能有助于實(shí)現(xiàn)“中性浮力”，使其無需持續(xù)游動(dòng)便能在水中維持穩(wěn)定懸浮，從而節(jié)省能量。

深海魚的肌肉很軟，多呈凝膠狀。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，其肌肉的含水量高達(dá)80%以上，比普通淺水魚類高出近20%。在高壓環(huán)境下，高含水量的凝膠狀肌肉，可以降低肌肉密度，同時(shí)能夠減少高壓對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的損害，并降低能耗。

深海魚

骨頭柔軟的硬骨魚

最令人震驚的，是深海魚的“抗高壓骨骼系統(tǒng)”。目前發(fā)現(xiàn)的深海魚都是硬骨魚類，但它們的骨頭都高度“軟骨化”。用鑷子輕輕一夾，就能將野突吻鱈的肋骨夾彎。

最極端的還是深淵獅子魚，通過CT掃描發(fā)現(xiàn)，其成體的頭骨并非閉合狀態(tài)，而是布滿細(xì)小縫隙。一開始我還以為是標(biāo)本損壞了，后來結(jié)合壓力模擬實(shí)驗(yàn)才明白：這些縫隙能讓深海高壓逐層傳遞到體內(nèi)，讓內(nèi)外壓力差取得平衡，避免內(nèi)臟被壓碎，相當(dāng)于給身體裝了一個(gè)“天然壓力調(diào)節(jié)閥”。

肝臟巨大，儲(chǔ)存能量

剖開魚腹，肝臟格外巨大，這是各類深海魚共有的另一個(gè)顯著特征。以深淵獅子魚為例，其肝臟占體重的15%～20%，這個(gè)比例是普通魚類的五六倍。肝臟能起到“能量倉庫”的作用，深海食物匱乏，很多魚一周甚至一個(gè)月才能吃上一頓飯，肝臟會(huì)把多余能量以脂質(zhì)形式儲(chǔ)存起來。其中富含的大量中性脂肪（如甘油三酯TG）和膽固醇酯（CE），相當(dāng)于“能量銀行”，可在長(zhǎng)時(shí)間饑餓狀態(tài)下釋放能量供給身體使用。

細(xì)胞保護(hù)劑，跨物種趨同

我們還發(fā)現(xiàn)了深海魚的“細(xì)胞劑適應(yīng)策略”，它們體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種“保護(hù)細(xì)胞劑”，成分為“三甲胺N-氧化物”等。這些物質(zhì)能保護(hù)蛋白質(zhì)在高壓下的穩(wěn)定性，同時(shí)肝臟組織大量表達(dá)轉(zhuǎn)鐵蛋白，避免鐵離子參與產(chǎn)生自由基，從而保護(hù)細(xì)胞不受損傷。（自由基是生物體新陳代謝的產(chǎn)物，具有強(qiáng)氧化性，會(huì)對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成損傷）。這種適應(yīng)機(jī)制甚至跨越了物種，除了深海魚，在深海鉤蝦、甚至微生物中也普遍存在。這是生命對(duì)超深淵環(huán)境的趨同適應(yīng)。

基因突變，適應(yīng)深淵

在適應(yīng)深海的過程中，深海魚的基因發(fā)生了諸多“定向突變”，包括抗壓基因（骨鈣蛋白基因移碼突變導(dǎo)致頭骨不完全閉合）和抗餓基因（高效分解儲(chǔ)存能量，同時(shí)身體代謝率比普通魚慢很多）。有些魚甚至演化出了“解毒基因”——熱液區(qū)的壯綿鳚，能通過一系列分子機(jī)制來耐受、結(jié)合、隔離或排出重金屬，從而實(shí)現(xiàn)“解毒”，讓它在高溫、高毒、低氧的“生命禁區(qū)”中也能生活和繁衍。

綿鳚科魚類。為深海熱液區(qū)特有的代表性魚類，它們體表沒有鱗片和腹鰭。視頻來源：NOAA

“幼淺成深”，內(nèi)外巨變

有些深海魚，幼體階段生活在淺海，成長(zhǎng)模式為“幼淺成深”，對(duì)比它們幼體與成體的變化，也非常有趣。

比如爐眼魚的幼體，生活在水深200～1000米的中層帶，不僅有大眼睛，前胸部還長(zhǎng)著兩條遠(yuǎn)超體長(zhǎng)的“絲帶（延長(zhǎng)的胸鰭）”，用于維持懸浮姿態(tài)或偽裝成水母觸手躲避天敵。

爐眼魚幼體仙氣飄飄。視頻來源：pedro valencia / YouTube

但在爐眼魚成長(zhǎng)、前往深海的過程中，眼睛逐漸退化，最終變成了感光膜，“絲帶”也完全退化消失，身體變得更扁，習(xí)性也從“游弋”轉(zhuǎn)為趴在海底“靜坐”。

漆黑深海中的感光膜（不是，走錯(cuò)片場(chǎng)了）

爐眼魚成體，魚大十八變。圖源：NOAA

污染物入侵深海

深海魚的生活區(qū)雖然遠(yuǎn)離人類，但我們也發(fā)現(xiàn)了人類活動(dòng)對(duì)它們的影響。在馬里亞納海溝采集的深淵獅子魚體內(nèi)，檢測(cè)出大量有毒工業(yè)有機(jī)污染物（別問好不好吃了
）。在10900米的沉積物樣本中，也發(fā)現(xiàn)了微塑料和有機(jī)污染物。

這些物質(zhì)原本存在于人類活動(dòng)密集的淺海，卻通過“海雪”、鯨落等最終進(jìn)入海洋最深處。作為深海研究者，我們不僅要探索深海魚的演化奧秘，更要推動(dòng)深海生態(tài)保護(hù)，畢竟這些極端環(huán)境下的生命奇跡，是地球生物多樣性的重要組成部分。

最近這幾年，我國在深海探索領(lǐng)域已經(jīng)暗戳戳走在了世界最前沿！深淵這個(gè)普通人去不了的地方，科學(xué)家已經(jīng)替你去了。

2025年3月6日，全球頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》（Cell ）以封面專輯的形式，重磅發(fā)布了由上海交通大學(xué)、中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所和華大集團(tuán)等共同主導(dǎo)的。這是人類首次系統(tǒng)性地研究深淵生命，該成果揭示了深淵生態(tài)系統(tǒng)的生命適應(yīng)策略與資源潛能，拓展了人類對(duì)極端環(huán)境下生命過程的認(rèn)知。部分成果成功入選中國科協(xié)生命科學(xué)協(xié)會(huì)評(píng)選的。

Cell 封面

這不僅填補(bǔ)了深淵動(dòng)物演化研究的空白，更串聯(lián)起深淵生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，為全球深?？茖W(xué)研究樹立了新標(biāo)桿。未來，隨著更多對(duì)未知領(lǐng)域的探索，深海科技或許會(huì)為人類帶來新的驚喜與可能。

撰文 | 徐涵

圖片、視頻 | NOAA，圖蟲創(chuàng)意

本文部分原載于《博物》雜志2025年12月刊

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