在漆黑、食物稀少、偶遇更为罕见的深海中，鮟鱇鱼进化出了一种自然界中最奇特的繁殖方式。当雄性鮟鱇鱼找到雌性时，它不仅仅是求偶——它会依附在雌性身上，有时甚至会融合在一起，终生相伴。
这种被称为性寄生的极端适应性，有助于确保在伴侣稀少的环境中获得繁殖成功。而发表在《Current Biology》上的最新研究，进一步揭示了这种奇特繁殖策略背后的秘密。研究发现，使鮟鱇鱼能在深海中茁壮成长的进化创新，不仅仅局限于它们奇特的求偶方式。
“我们发现，包括性寄生在内的一系列特征，使得鮟鱇鱼能够在全球极端变暖、海洋生态剧变的时期入侵深海，”该研究的首席作者、耶鲁大学研究生 Chase Brownstein 在一份耶鲁大学新闻稿中表示。
深海寻爱
深海，也称为深海带或午夜带，是地球上最大的栖息地。这里没有阳光，气温寒冷（39华氏度），压力巨大，食物稀少，个体之间的距离遥远，是生命最严峻的生存环境之一。对于大多数生物来说，在这里找到配偶几乎是不可能完成的任务。
然而，深海鮟鱇鱼（Ceratioidei）已经以非凡的方式适应了这个问题。雄性鮟鱇鱼体型很小——有时不到雌性的十分之一。当雄鱼遇到雌鱼时，它会咬住雌鱼的皮肤，并暂时或永久地与之融合，形成一种无与伦比的物理连接。随着时间的推移，它们的循环系统甚至可以融合，使雄鱼可以按需提供精子，同时从雌鱼身上获取营养。
在一些物种中，例如Haplophryne mollis（Brownstein 称其为“一个特别棘手的例子”），多条雄鱼可以同时依附在同一条雌鱼身上，就像活着的繁殖附属物。这确保了无论雌鱼何时准备产卵，都能获得精子，即使在广阔空旷的深海中。
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免疫系统的作用
这种繁殖策略中最令人费解的方面之一是融合本身。在大多数动物中，免疫系统会排斥异体组织，使得这种永久的连接不可能实现。但鮟鱇鱼进化出了一个非凡的解决方案：它们抛弃了适应性免疫系统的关键组成部分。
“研究人员说，‘在Certioidea的最近共同祖先之前，已经失去了几个与脊椎动物适应性免疫相关的基因。’”
这些基因的缺失有助于防止雌鱼身体将雄鱼排斥为外来入侵者，从而使两者能够无缝融合。虽然免疫功能的丧失可能看似是一种整体劣势，但鮟鱇鱼似乎以研究人员尚未完全理解的方式进行了补偿——这引发了与人类免疫学和器官移植相关的有趣问题。
性寄生是如何进化的
性寄生并非一蹴而就。鮟鱇鱼的祖先生活在海底，在那里它们可能以更传统的方式进行繁殖。但在大约 5000 万年前到 3500 万年前，也就是一段称为古新世-始新世极热事件（PETM）的剧烈全球变暖时期，鮟鱇鱼开始迁移到广阔的深海开放水域。
尽管研究人员不确定鮟鱇鱼迁徙的原因，但 Brownstein 认为，这可能是该物种为了寻求最佳生存温度而做出的尝试。
然而，迁往巨大的午夜带带来了新的挑战，包括潜在伴侣之间的巨大距离。例如极端性二态性（雄性体型缩小并专门用于寻找配偶）以及免疫系统基因的丢失等特征，使鮟鱇鱼能够适应这个新环境。
这些变化协同作用，促成了性寄生的形成，使它们在稀疏黑暗的深海中获得了独特的繁殖优势。
“我们无法确定是什么原因促使鮟鱇鱼进入深海，”Brownstein 说。“但是，我们可以说，它们为了适应午夜带生活而进行的独特适应，即性寄生，在这个生态过渡时期迅速形成。”
他说，这得益于鮟鱇鱼共同祖先已经具备的特征，包括雄性和雌性之间极大的体型差异以及易于改变的适应性免疫。
鮟鱇鱼能教会我们什么
如今，有超过 200 种鮟鱇鱼，这证明了它们的进化成就。鮟鱇鱼也印证了进化生物学的一个更广泛的原理：重大的生态转变往往会推动物种多样化。
通过从海底迁移到深海的开放水域，鮟鱇鱼为适应和进化创新开辟了新的机遇。
鮟鱇鱼独特的繁殖方式不仅是一种有趣的奇特现象；它还可能提供有价值的医学见解。
了解鮟鱇鱼如何在没有免疫排斥的情况下实现组织融合，可能为器官移植带来突破。它们在免疫系统严重受损的情况下仍能茁壮成长的能力，也挑战了我们对脊椎动物如何抵御疾病的理解，并可能为生物医学研究开辟新途径。
“拥有比较模型来理解适应性免疫的进化和变异性总是很有帮助的，”Brownstein 说，“这不仅扩展了我们对该系统的认识，而且还能揭示该系统在进化时间上是如何被‘打破’的。”
文章来源
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Yale News. 深海之恋：深水鮟鱇鱼奇特的性寄生背后
Current Biology. 协同创新促成了鮟鱇鱼在深海的辐射
Britannica. 性寄生
Britannica. 古新世-始新世极热事件
Monterey Bay Aquarium. 深海鮟鱇鱼
National Library of Medicine. 生态机会与谱系的适应性多样化
