在海洋學(xué)上，透光層以下的區(qū)域常被定義為深海，深度一般在200米以下。此外，按照深度不同進(jìn)一步將其劃分為：中層帶、深層帶、深淵帶與超深淵帶。隨著深度的增加，海洋物理環(huán)境也發(fā)生著急劇變化。在大約1,000米處除了生物光以外，其它光線(xiàn)都基本消失；海平面氣壓為1atm，向下以1atm/10m的速度增加；深海溫度變化約在4 ℃至 -1 ℃間，可以說(shuō)深?；咎幱诘葴貭顟B(tài)，并且沒(méi)有季節(jié)變化；鹽度也幾乎保持恒定，在2,000米以下為35‰；此外，維持深海生物需求的氧氣主要依靠南北極地表層寒冷、富含氧氣的海水降流。

　　惡劣的生存環(huán)境，對(duì)深海生物來(lái)說(shuō)是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。特別是對(duì)超深淵魚(yú)類(lèi)（6,000米以下），除了應(yīng)對(duì)惡劣物理環(huán)境外，最重要的就是食物的來(lái)源，研究表明深海生物的食物來(lái)源主要是依靠上層生物有機(jī)體的沉降（圖1）。長(zhǎng)久以來(lái)，在如此惡劣的環(huán)境中，人們往往認(rèn)為生物分布稀少，此前，我們根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料以及Fishbase等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明生活在海洋3,000米及以下的魚(yú)類(lèi)共計(jì)18目56科141屬約302種。而在這些類(lèi)群中，尤其以深海獅子魚(yú)分布深度最深，垂直分布深度跨度最大。

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深海獅子魚(yú)（圖2），隸屬鱸形總目鲉形目杜父魚(yú)亞目獅子魚(yú)科，體延長(zhǎng)，前部亞圓筒形，后部漸側(cè)扁狹小。頭寬大平扁。吻寬鈍?？诙宋?，上頜稍突出。眼小，上側(cè)位。鰓孔中大。體無(wú)鱗，皮松軟，光滑或具顆粒狀小棘。背鰭延長(zhǎng)，連續(xù)或具一缺刻，鰭棘細(xì)弱，與鰭條相似；臀鰭延長(zhǎng)；尾鰭平截或圓形，常與背鰭和臀鰭相連；胸鰭基寬大，向前伸達(dá)喉部；腹鰭胸位，在淺海類(lèi)群中具有腹鰭愈合特化形成的吸盤(pán)，而在多數(shù)深海種類(lèi)，如副獅子魚(yú)屬等，它們的吸盤(pán)退化，形成了絲狀腹鰭，這一現(xiàn)象被看成是對(duì)深海軟泥底質(zhì)的適應(yīng)性進(jìn)化。此外，深海獅子魚(yú)主要分布于北太平洋、北大西洋及北極海，少數(shù)見(jiàn)于南極海。

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近些年，隨著國(guó)內(nèi)外深海探測(cè)技術(shù)發(fā)展，不斷有新物種相繼被發(fā)現(xiàn)。2008年，英國(guó)阿伯丁大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在日本海溝7,700米處發(fā)現(xiàn)一新的獅子魚(yú)；此后該團(tuán)隊(duì)還在克馬德克海溝7,000米以下拍攝到一組克馬德克隆背獅子魚(yú)攝食圖片（圖3）。從拍攝的圖片中可以看出，盡管深海環(huán)境十分惡劣，這些獅子魚(yú)卻展現(xiàn)出游刃有余的適應(yīng)能力。

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此外，最近，中國(guó)科考團(tuán)隊(duì)在馬里亞納海溝約7,400米處也誘捕到若干尾深海獅子魚(yú)（圖4）。通過(guò)解剖，還在這些獅子魚(yú)胃含物中發(fā)現(xiàn)大量形態(tài)較為完整的甲殼類(lèi)生物（圖5），這也表明超深淵區(qū)域并非如人們想象中生物資源匱乏。

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由于，在眾多的超深淵海溝相繼發(fā)現(xiàn)獅子魚(yú)的蹤跡，目前，深海獅子魚(yú)被認(rèn)為是地球上棲息最深的脊椎動(dòng)物。然而，面對(duì)深海海底如此惡劣環(huán)境，特別是幾百甚至上千倍的大氣壓，獅子魚(yú)卻能輕松應(yīng)對(duì)。形態(tài)學(xué)研究表明，獅子魚(yú)為適應(yīng)這種高壓環(huán)境，其身體的生理機(jī)能已經(jīng)發(fā)生了很大變化。這些變化主要反映在肌肉和骨骼上。由于深海環(huán)境的巨大水壓作用，其骨骼變得非常??；而且容易彎曲；肌肉組織變得特別柔韌，纖維組織變得出奇的細(xì)密。更有趣的是，皮膚組織變得僅僅為一層非常薄的層膜，它能使魚(yú)體內(nèi)的生理組織充滿(mǎn)水分，保持體內(nèi)外壓力的平衡。這就是深海魚(yú)類(lèi)為什么在如此巨大的壓力條件下，也不會(huì)被壓扁的原因。此外，關(guān)于海洋生物對(duì)壓力適應(yīng)性的最早研究始于20世紀(jì)70年代末，當(dāng)時(shí)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，深海動(dòng)物能承受巨大壓力的關(guān)鍵在于它們體內(nèi)擁有一種稱(chēng)為乳酸脫氫酶（LDH）的物質(zhì)——淺水魚(yú)的LDH只能適應(yīng)小于500米深度的較低壓力；相比之下，深海魚(yú)的LDH則能適應(yīng)更深處海水的巨大壓力。與此同時(shí)，一種有助于深海生物適應(yīng)壓力的小分子piezolytes被發(fā)現(xiàn)，這種小分子可有效防止海水壓力對(duì)蛋白質(zhì)的扭曲影響。此外，一種被稱(chēng)為氧化三甲胺（TMAO）的分子對(duì)承受高壓影響的蛋白質(zhì)可起到穩(wěn)定作用。英國(guó)科學(xué)家此前在深海獅子魚(yú)中檢測(cè)到高水平的TMAO含量并推測(cè)深海魚(yú)類(lèi)分布的極限深度為8,200米。

　　然而，生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)是一種復(fù)雜的機(jī)制，同樣，深海獅子魚(yú)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)可能也取決于多種因素的組合。從另一層面來(lái)說(shuō)，形態(tài)特征的適應(yīng)性變化常是分子機(jī)制層面適應(yīng)性進(jìn)化的結(jié)果。所以，在當(dāng)今基因組學(xué)時(shí)代，對(duì)深海獅子魚(yú)適應(yīng)性進(jìn)化的分子機(jī)制研究也亟待開(kāi)展。對(duì)于生活在深海里的生物來(lái)說(shuō)，既然無(wú)法躲避、逃脫這些變化，它們就必須學(xué)會(huì)去應(yīng)對(duì)和適應(yīng)這些變化。這些研究將讓我們更多地了解深海生物是如何應(yīng)對(duì)如此極端的生存環(huán)境挑戰(zhàn)。



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