馬里亞納獅子魚：八千米深淵的海底精靈丨水經新注 - 今天頭條

在中科院水生生物博物館有這樣一尾來自馬里亞納海溝7415米深處的的「明星標本」—斯威瑞擬獅子魚（ Pseudoliparis swirei ，又名馬里亞納獅子魚），由 ... 首頁 中科院之聲 馬里亞納獅子魚：八千米深淵的海底精靈丨水經新注 2021-04-30  中科院之聲 原標題：馬里亞納獅子魚：八千米深淵的海底精靈丨水經新注 編者按：你一定知道，水是生命之源。

你不一定知道，水裡大有乾坤。

中科院之聲與中國科學院水生生物研究所聯合開設「水經新注」專欄，在這裡，我們將一起暢遊水世界，探尋水生生物的奧秘，共同守護綠水青山。

有人說，海洋是另一個太空。

海洋覆蓋著地球70％以上的表面，平均深度約為3800米，而深於200米的深海則占總體積的93%，探索海洋深淵的生態地質等對地球生態、地震預報、生命起源等有重要作用。

在中科院水生生物博物館有這樣一尾來自馬里亞納海溝7415米深處的的「明星標本」—斯威瑞擬獅子魚（Pseudoliparisswirei，又名馬里亞納獅子魚），由中國科學院深淵科考隊何舜平老師採集，它既是目前發現的下潛深度最深的魚類，同時又因外形優雅，一改人們對於深海魚「反正誰也看不見誰，就隨便長長」的印象，吸引了很多參觀者的興趣。

水生生物博物館陳列的斯威瑞擬獅子魚標本 隸屬擬獅子魚屬（Pseudoliparis） 海洋的最深處——神秘的馬里亞納海溝 馬里亞納海溝（MarianaTrench）地處西北太平洋的海床，位於關島和北馬里亞納群島東部，是地球表面一道狹窄的裂縫，大部分深度超過8000米，最深處更達11,034米，相當於把整個珠穆朗瑪峰填進去還有兩千多米才到達海面，被稱作除南北兩極、珠峰外，地球的「第四極」，是所有深海探索者心中的聖地。

相比於太空探索，深海的探索也有很多需要攻克的難題，如壓強（深海每下降10米，壓力增加一個大氣壓），信號傳輸和海底供能問題等。

馬里亞納海溝示意圖（圖片來源：WikimediaCommons） 曾經人們一度以為深海條件不適合生命存在，科考潛艇的開發在第一次世界大戰後才得以實現，而對馬里亞納海溝的探索更是到1960年才真正拉開序幕。

在2014年和2017年對馬里亞納海溝探索過程中，研究人員在八千餘米深處發現並確認了一種新的獅子魚科魚類，也是目前已知下潛深度最深的魚類。

為了肯定廣泛的科學合作帶來的成果，科學家們將這種新發現的魚類以首次發現馬里亞納海溝的探險隊中一名水手的名字赫伯特·斯威瑞（HerbertSwire）來命名，自此斯威瑞擬獅子魚正式進入大眾的視野。

8718米深度拍攝到的獅子魚，鏡頭中魚骨為被深海生物啃食乾淨的誘餌 名副其實的「顏值擔當」 當然「因為看不見就隨便長長」只是如今對深海魚最常見的玩笑話，在高壓、缺氧、不見天日、缺少食物的極端環境，它們特化出了獨特的性狀以適應艱難的生活，如尖牙和大嘴能極大提高捕食效率。

蝰（kui）魚（Chauliodussloani）垂直分布約500-2500米 身上有連續發光器，其口可張開至120度 外形「科幻」的巨銀斧魚（Argyropelecusgigas） 棲息深度300-1000米，能夠控制自身生物螢光使之匹配海水中的光線實現「隱身」 大洋長鰭角鮟鱇（Caulophrynepelaglca）前背鰭演化成發光釣竿吸引小生物成為它們的食物 雌性鮟鱇魚比雄性大數十倍至數百倍，雄魚成熟後除精巢外身體器官會逐漸消失，變成雌魚身上的一個肉突（圖片來源：WikimediaCommons） 相比之下，獅子魚就「眉清目秀」多了。

它們身體呈白色半透明，沒有鱗片、尖利的牙齒和龐大的身軀，鰻魚一樣的尾巴和翅膀一樣寬大伸展的魚鰭在遊動的時候仿佛少女的裙擺。

在獅子魚生活的水域，6000米以下被稱作超深淵帶，在這裡幾乎已經沒有天敵，形象地說，在這裡每個指甲蓋大的地方所承受的壓力都相當於一頭大象的重量，此外它們還必須與完全的黑暗、接近冰點的溫度和巨大的水壓作對抗。

（圖片來自網絡） 「裙袂飄飄」的獅子魚被誘餌吸引（圖片來自網絡） 「以柔化剛」——小身軀里的大智慧 面對8000米以下深海的巨大壓力，馬里亞納獅子魚是如何進行對抗的呢？ 深海的巨大壓力對於大多數動物來說都是一個挑戰，獅子魚的應對策略和很多深海魚一樣，並非是「硬扛」，而是通過調節自身的構造，使身體內外壓力實現平衡從而獲得生存。

從深海中捕獲的細鱗壯鱈（Albatrossiapectoralis）因體外壓力驟降導致膨脹的內臟突入口腔（圖片來源：WikimediaCommons） 首先，深海魚無法像淺海魚那樣利用魚鰾調節浮力，它們轉而依靠某些脂類提供浮力，同時為了降低身體密度，它們通常擁有細小的骨骼、較少的肌肉組織，且身體含水量很高，肉質很像果凍。

從日本海溝7700米處捕撈的獅子魚 另外，研究人員發現，深海魚細胞膜富含不飽和脂肪酸，更軟更具流動性。

此外，深海生物內含有大量氧化三甲胺（TMAO），這一物質可以幫助阻止蛋白質扭曲，但是當深度超過8200米後，TMAO也無能為力，目前來看這一深度應該是魚類的生存極限。

僅僅是這些當然還不夠，在對馬里亞納獅子魚基因組的研究中，我國深淵科考隊發現，其骨骼的鈣化過程因相關基因的突變而提前終止，導致身體骨骼非常薄且包括頭骨在內沒有一個封閉的空腔，同時，一些細胞膜和蛋白質穩定有關的基因也發生了特異性突變，更加增強了獅子魚在分子層面的抗壓能力[11]。

馬里亞納獅子魚頭骨的不完整與相關基因的過早終止有關 「自然之智」與「科技之慧」——仿生機器魚的誕生 受馬里亞納獅子魚的啟發，浙大李鐵風教授團隊將自然的智慧運用到科技的探索中，仿生軟體機器魚成功問世。

該機器魚擁有翅膀狀的柔性胸鰭，並以軟體人工肌肉來驅動，而一些硬質器件如控制電路、電池等則被融入凝膠狀的軟體機身中，這些設計可以承受萬米級別的深海靜水壓力。

大量實驗證實，機器魚在深海、極地等惡劣及特種環境下都具有較好的應用前景，也許，當某天仿生機器魚的技術完全成熟，能夠獨立應用於深海作業的複雜場景中時，馬里亞納獅子魚——這個海底深淵處的魚類精靈再也不會孤單了。

仿生獅子魚軟體機器魚 參考資料： 1.https://zh.wikipedia.org/wiki/ 2.NaganumaT.Searchforlifeindeepbiospheres.BiolSciSpace.2003,17(4):310–317. 3.Linley,T.D.,Gerringer,M.E.,Yancey,P.H.,Drazen,J.C.,Weinstock,C.L.,Jamieson,A.J.(2016)Fishesofthehadalzoneincludingnewspecies,insituobservationsanddepthrecordsofLiparidae,DeepSeaResearchI,114,99–110. 4.Gerringer,M.E.,Linley,T.D.,Jamieson,A.J.,Goetze,E.&Drazen,J.C.Pseudoliparisswireisp.nov.:anewly-discoveredhadalsnailfish(Scorpaeniformes:Liparidae)fromtheMarianaTrench.Zootaxa4358,161–177(2017). 6.https://www.vims.edu/features/people/schnell_n.php 7.https://www.outlookindia.com/outlooktraveller/see/story/68950/8-strange-creatures-in-the-mariana-trench 8.https://www.science20.com/news_releases/pseudoliparis_amblystomopsis_deepest_ocean_camera_views_surprisingly_cute_snailfish 9.http://discovermagazine.com/2001/aug/featphysics 10.https://www.newscientist.com/article/dn26719-weird-sea-ghost-breaks-record-for-deepest-living-fish/ 11.Wang,K.,Shen,Y.,Yang,Y.etal.MorphologyandgenomeofasnailfishfromtheMarianaTrenchprovideinsightsintodeep-seaadaptation.NatEcolEvol3,823–833(2019). 12.Li,G.,Chen,X.,Zhou,F.etal.Self-poweredsoftrobotintheMarianaTrench.Nature591,66–71(2021). 作者：邢思奇、王環珊、王熙 來源：中國科學院水生生物研究所、水生生物博物館 文章來源:https://twgreatdaily.com/jB7nIHkBrsvY2_UuvEYW.html 出國不易，這就帶你環遊地球丨觀天測地丨世界地球日 2022-04-22 連續體機器人形狀感知研究取得進展 2022-04-22 我國必須有自己的衛星丨檔案里的新中國科技丨弘揚科學家精神 2022-04-21 科研人員實現氰化渣綠色化處理 2022-04-21 千奇百態的陶瓷增材製造技術 2022-04-21 三維光場非線性調控理論研究取得進展 2022-04-21 燃氣輪機含氫燃料微混燃燒研究取得進展 2022-04-20 長頸負泥蟲搜尋記丨秘境尋蹤 2022-04-20 科研人員發現細胞營養狀態反饋調節巨胞飲作用的分子機制 2022-04-20 為人民大會堂「設計聲音」丨檔案里的新中國科技丨弘揚科學家精神 2022-04-19 科研人員在仙女星系中發現12顆大質量物質轉移雙星 2022-04-19 科研人員提出用於經顱磁刺激的鐵芯線圈優化設計 2022-04-19 國家植物園，它來了！ 2022-04-18 唇形科青蘭屬分類學與生物地理學研究獲進展 2022-04-18 進擊的植物：「明星」缺位「備胎」逆襲 2022-04-18 科學史周曆（4.18——4.24） 2022-04-18 飛秒雷射直寫3D仿生響應型水凝膠微致動器研究獲進展 2022-04-16 動力與儲能型二次電池關鍵材料研究取得進展 2022-04-15 研究揭示流體與海山俯衝對大地震的重要控制作用 2022-04-14 太陽射電爆發輻射機制研究獲進展 2022-04-14 研究揭示孤獨症發病的新分子機制 2022-04-14 毫米波網絡傳輸性能測量及分析研究獲進展 2022-04-14 高原鼠兔腸道菌群季節性動態變化研究獲進展 2022-04-13 槓桿式摩擦納米發電機研究獲進展 2022-04-13