南极章鱼的“御寒内功”

撰文/大慧小惠

南极章鱼的“御寒内功”

撰文/大慧小惠

有科学家宣称：生活在南极海域的章鱼拥有改变自身基因的能力以适应恶劣的生存环境。

被冰雪覆盖的南极大陆是地球上最寒冷的地区。南极海域随处可见漂浮着的巨大冰山。在南极的冬天，浮冰面积可达1900万平方千米，即使到了夏天，其面积也有260万平方千米之多。生活在南极海域的章鱼终年生活在寒冷的冰水里，既没有企鹅那样的厚实羽绒服，也没有独角鲸那样的肥厚脂肪，那么它们是如何抵御极地的严寒呢？分子神经生理学家罗森塔尔·约书亚及其弟子，首次从分子遗传、表观遗传学的角度，揭示了章鱼能够在零下几十度低温中生存的奥秘。

一切缘起于一次大胆的假设

之前的研究已经表明，低温会阻碍神经系统内传送信息的特定蛋白质。当一个神经元受到刺激的时候，胞膜上的蛋白质通道会开启或者关闭，以使不同的离子进出。当细胞膜上的跨膜电位恢复正常后，使钾离子流出的离子通道关闭。然而，寒冷的温度会延迟钾离子通道的关闭，阻碍了神经元再次产生兴奋的能力。

关于生活在南极海域的章鱼能够抵抗严寒这问题，罗森塔尔教授这样假设：它们的钾离子通道的基因会因环境而进化，转变成一种在低温下活性更高、略微有所不通过的跨膜蛋白。这些生活在南极海域的章鱼利用RNA编辑的方式，使得神经系统内的蛋白质适应环境。而经过修饰的钾离子通道，能使这种章鱼在寒冷环境中具有更高的活性。……