中国科学家揭深海生物超强耐饿机制 揭秘水平基因转移奥秘

在深海中，有一种巨型甲壳动物——深海水虱，能够长达五年无需进食，这一特性震惊了学界。6月5日，中国科学院海洋研究所联合香港中文大学、西北工业大学等单位，在国际学术期刊《细胞》上发表长文，揭示了深海水虱耐饥饿能力的奥秘：它们从细菌那里获得了一个关键能量代谢相关基因，该基因能有效调控能量的分配和利用，使深海水虱以极低的能耗维持巨大体型。

这项研究破解了长期困扰学界的“能量悖论”，为深海生物适应极端环境提供了全新视角。研究团队发现，深海水虱演化出了一套双重生存策略。它们拥有极大的胃，约占整个身体的三分之二，远超其近海或潮间带生活的近亲，这使得它们能够在食物稀缺时暴食并大量储存食物。另一方面，深海水虱的基础代谢率极低，其胃里利于消化的厚壁菌比例不高，反而富集了与脂质存储相关的衣原体，使食物消耗变得异常缓慢，仿佛将胃变成了一个“慢速消耗的粮仓”。

研究团队进一步找到了“低代谢率”的核心开关——名为ND1的基因。这个基因并非深海水虱自身产生，而是远古时期从共生细菌那里通过水平基因转移获得的，参与线粒体能量代谢的调控。令人惊讶的是，ND1对温度非常敏感。在常温下，将这个基因转入斑马鱼和线虫会加速能量消耗，使动物更不耐饿。但在低温条件下（模拟深海低温环境），ND1则显著抑制线粒体活性，降低整体代谢水平，使转入该基因的斑马鱼在低温下的耐饥饿能力提升了37%。

这项研究首次揭示了深海巨型动物通过“水平基因转移”来重新编程自身能量分配的全新进化策略，不仅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，还可能为寿命延长、肥胖干预等领域提供新思路。