南极鱼在麦克默多湾游泳。照片：保罗·奇科，俄勒冈大学提供 在南极洲严寒水域中生存的本土鱼类，字面意义上说，血液里有冰。为了在地球上最寒冷的气候中生存，南极南极鱼在其血液中拥有特殊的抗冻蛋白，这些蛋白质与冰晶结合并抑制其生长，从而防止这些鱼变成冰鱼。然而，矛盾的是，一项新的研究发现，这些相同的蛋白质也阻止了冰晶融化，导致鱼类血管中冰的堆积，这种堆积全年持续存在，并可能对其健康有害。
血管中的过热冰
众所周知，许多南极鱼类物种的血管中都有冰，但人们不知道的是它们如何消除这些微小的晶体。在寒冷的冬季，晶体会在鱼类的脾脏中积累，但目前研究中的研究人员假设它们会在温暖的夏季水中融化。为了验证他们的理论，研究人员从南极洲麦克默多湾的冬季水域中取回了几种鱼类，并将它们带回实验室进行测试。他们将鱼的体温升高到超过其血液中冰的预期熔点的温度，但一些晶体仍然留在它们的体内。因此，冰被过热，或者能够在超过其熔点的状态下保持固态。具体来说，冰在超过其预期熔点华氏30度的1.8度时仍保持固态。当他们在显微镜下分析了几条鱼的血清时，他们确定了阻止冰晶生长的相同蛋白质也阻止了它们融化。
晶体去哪里了？
接下来，研究人员在夏季于麦克默多湾捕获了鱼类，尽管水温升高，但这些鱼中有90%的鱼的血液中仍然存在冰晶。在检查了长达十多年的麦克默多湾水温数据后，研究人员发现，那里很少有足够温暖的水温可以融化南极鱼类物种中的过热冰晶。因此，研究人员得出结论，这些鱼在它们的大部分生命中都保留着血液中的冰。他们本周在美国国家科学院院刊上发表了他们的研究结果。
一个无赢的局面
冰晶滞留在组织和器官中会引起有害的炎症反应，并阻塞狭窄的毛细血管——类似于石棉侵袭人类的肺部。目前，研究人员不确定南极鱼类物种是否会因冰冷的血液而遭受任何特定的不利健康影响。然而，他们确实认为这些鱼一定进化出了适应能力以保护自己免受冰的积累，例如将晶体聚集在脾脏中。无论如何，这肯定是一个有趣的进化故事：使这些鱼能够在冰冷水中生存的适应能力一定需要其他的适应能力来防止它们死亡。
