深海像一個嚴苛的考官,它給出的難題是:如何在無盡黑暗、巨大壓力和食物極度匱乏的環(huán)境里生活下去?
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深海里的生存難題
對任何生物而言,答案都繞不開兩個最基礎(chǔ)的生存任務(wù):覓食(獲取能量)和求偶(延續(xù)基因),然而在深海,完成這兩項任務(wù)的成本卻高得驚人。
首先,“吃飯”就是一場巨大的冒險。在完全黑暗、食物少得如星點般零星的深海里,每一次覓食都意味著巨大的能量消耗和極不確定的回報。
而“找對象”更是難上加難!想象一下,在一片完全漆黑、幅員遼闊的深海中,沒有任何溝通工具,要找到一個能與自己繁衍后代的配偶,這不是緣分問題,而是數(shù)學(xué)概率問題——成功概率微乎其微。
一些深海鮟鱇魚(如密棘角鮟鱇)的解決方式可謂“簡單粗暴”:既然尋找配偶這么難,那找到后就永遠不分開吧!
雄性鮟鱇魚找到心儀的雌性后,會咬住對方的身體,然后開始一場緩慢而徹底的融合。兩者的皮膚和血管系統(tǒng)逐漸連接,最終,雄性除了精巢外,大部分器官退化,通過雌性的血液獲取營養(yǎng)。從此,雄性變成了雌性身上一個永久性的生殖器官,開啟它們“吃軟飯”的后半生。
這些鮟鱇魚為什么選擇這種極端的方式呢?這其實是一道關(guān)于生存成本的數(shù)學(xué)題。在深海,獨自覓食和反復(fù)求偶所需要的能量,很可能遠超一個小型個體一生的能量預(yù)算。這些鮟鱇魚的策略是將這兩項持續(xù)的“高昂成本”,轉(zhuǎn)化為“一次性投資”。
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免疫系統(tǒng)的“讓步”
方法是好方法,但隨之引出了新的問題:為什么這些鮟鱇魚“夫婦”不會產(chǎn)生異體排斥反應(yīng)呢?
答案在于,它們在免疫系統(tǒng)上做出了關(guān)鍵性的“讓步”。
科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),一些行永久性寄生的鮟鱇魚,在進化過程中丟失了適應(yīng)性免疫的關(guān)鍵基因(如MHCⅡ類等)。這些基因原本負責識別“自我”與“非我”。失去它們,雌性鮟鱇魚的免疫系統(tǒng)就不會把融合的雄性識別為需要攻擊的對象。
同樣的“深度合作”邏輯,也體現(xiàn)在鮟鱇魚另一個著名的特征上——頭頂?shù)陌l(fā)光釣餌。
這個釣餌實際上是一個微型生態(tài)圈,里面居住著會發(fā)光的細菌——費氏弧菌。鮟鱇魚為細菌提供住所和養(yǎng)分,細菌通過發(fā)光幫助鮟鱇魚吸引獵物,二者各取所需。
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從遠古危機到生命啟示
這種奇特生存策略是如何演化出來的呢?
2024年的一項研究,將鮟鱇魚家族的大規(guī)模擴散,與約5500萬年前的古新世-始新世極熱事件聯(lián)系起來。當時,全球急劇變暖,海洋環(huán)境劇變。面對這場遠古氣候危機,鮟鱇魚的祖先可能被迫向更深、更暗的海域遷徙。
在生死存亡的進化壓力下,自然選擇會嘗試所有可能的方向。放棄部分獨立性,以“終身綁定”的方式確保繁殖,成為它們在深淵中得以立足的關(guān)鍵創(chuàng)新點。
如果我們把視野放寬,會發(fā)現(xiàn)鮟鱇魚并不孤單。
根據(jù)馬古利斯的內(nèi)共生學(xué)說,細胞中的線粒體的前身曾是獨立的細菌,現(xiàn)在卻是能量的來源。腸道中的無數(shù)微生物,實際上構(gòu)成了消化和免疫系統(tǒng)的一部分。這些都在不同程度上模糊了“自我”和“非我”的邊界。
生命的強大,有時不在于堅持不變,而在于知道何時應(yīng)該改變,何時可以接納。在黑暗的深海里,“吃軟飯”的鮟鱇魚,恰恰向我們展示了進化論最務(wù)實、最精妙的一面。
參考文獻及圖片來源
Swann J B, Holland S J, Petersen M, Pietsch T W, Boehm T. The immunogenetics of sexual parasitism[J]. Science. 2020,369(6511): 1608-1615.
Brownstein C D, Zapfe K L, Lott S, et al. Synergistic innovations enabled the radiation of anglerfishes in the deep open ocean[J]. Curr Biol. 2024, 34(11): 2541-2550.
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