研究團隊此前以深淵區(qū)域的代表性物種——超深淵獅子魚為研究模型，深入探索了該物種在極端環(huán)境中的適應性遺傳機制。團隊分別于2019年在《Nature Ecology& Evolution》(《自然-生態(tài)與進化》)和2023年在《eLife》期刊上發(fā)表了相關研究論文，揭示了超深淵獅子魚的生存密碼，發(fā)現(xiàn)這群“深淵居民”在感官系統(tǒng)、晝夜節(jié)律及骨骼系統(tǒng)等方面均發(fā)生了重大適應性變化，并從細胞層次揭示了其應對高靜水壓力的遺傳基礎。然而，由于研究集中于單一物種，關于脊椎動物在深海環(huán)境中適應性的全面理解仍有所欠缺。

西北工業(yè)大學生態(tài)環(huán)境學院王堃教授團隊聯(lián)合中國科學院深海科學與工程研究所何舜平研究員團隊、張海濱研究員團隊的最新研究成果顯示，少數(shù)類群的深海魚類在1億年前便開始適應深海環(huán)境，而大多數(shù)現(xiàn)存的深海魚類則是在6500萬年前的大滅絕事件后才進入深海區(qū)域。進一步的研究發(fā)現(xiàn)深海魚類展現(xiàn)出較低的突變速率，同時對深海黑暗環(huán)境也發(fā)生了不同層次的適應性改變。

同時，研究團隊進一步探討了脊椎動物應對高壓環(huán)境的分子機制。此前，能夠在高壓下穩(wěn)定蛋白質(zhì)結構的氧化三甲胺(TMAO)被認為是脊椎動物適應深海高壓環(huán)境的“抗壓神器”。團隊通過測定不同深度魚類肌肉組織中的TMAO含量，發(fā)現(xiàn)生存深度0—6000米的魚類，TMAO含量隨著深度增加而升高，但在6000米以下的深海魚類則未出現(xiàn)這一趨勢。這表明，TMAO并不能單獨解釋所有深海魚類在高壓下的適應機制，可能存在著更精妙的分子機制。

更為突破性的發(fā)現(xiàn)是，所有生存深度在3000米以下的深海魚類均存在一種高度保守的RTF1基因突變(Q550L)，實驗表明此突變影響了轉錄效率，揭示了這一基因在適應高壓環(huán)境中的潛在作用。這一發(fā)現(xiàn)為揭示深海生物壓力適應的分子機制開辟了新的研究方向。

此外，團隊還發(fā)現(xiàn)，來自馬里亞納海溝和菲律賓海溝的超深淵獅子魚，其肝臟組織中含有極高水平的多氯聯(lián)苯，這是一種常見的人工合成污染物，表明人類活動已對深海脊椎動物產(chǎn)生了深遠的影響，甚至在地球最深的海溝中亦難以逃脫污染的侵襲。

據(jù)介紹，這些研究成果不僅展示了深海魚類如何適應極端環(huán)境的關鍵機制，也提供了深入理解脊椎動物如何突破高壓生存禁區(qū)的寶貴視角，為未來生物學、生態(tài)學以及深海保護研究開辟了新的前沿領域。(完)

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