深海水虱是一类生活在深海中的甲壳动物，因保持世界上最长的绝食时间纪录（可达5年以上）而闻名。近日，我国科研人员揭示了这类生物耐饥饿的生理适应特征及其调控能量消耗的分子机制，为深海生物适应极端环境研究提供了全新视角。
相关研究成果于北京时间6月5日在线发表在国际学术期刊《细胞》上。
中国科学院海洋研究所联合香港中文大学和西北工业大学等单位，通过多层次组学数据联合分析以及生物学功能验证，发现深海水虱通过“储能”和“降耗”相结合的双重适应性策略，缓解体型巨大带来的高能量需求与深海食物匮乏之间的矛盾。
研究发现，一方面，深海水虱的胃占约三分之二的身体体积，可用于机会性储存大量食物，并缓慢消化；另一方面，当摄入的食物被消化吸收后，其极低的基础代谢率能够减缓能量消耗，延长营养物质的利用时间。
“极低基础代谢率的背后，是一套与外源获得的能量代谢基因ND1相关的分子机制支撑。”中国科学院海洋研究所研究员袁剑波介绍。
研究以斑马鱼为试验对象进行功能验证。结果显示：在常温环境下，敲入ND1基因的斑马鱼代谢加快，相较于对照组存活时间较短；在模拟深海的低温条件下，敲入ND1基因的斑马鱼代谢水平降低，并相较于对照组可延长37%的存活时间。
类似的代谢调控效应在线虫和293T细胞系的实验中也得到了验证。
“这项研究首次揭示了深海生物通过‘水平基因转移+表观遗传优化’调控能量代谢的进化策略。”袁剑波说，这不仅为解开深海水虱超长耐饥饿之谜提供了新的证据，也为理解极端环境下生命如何权衡生长与生存提供了重要范例。
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