金鱼如何使酒精在没有氧气解码的情况下生存

科学家们发现了金鱼如何生产酒精以在冰冻的湖泊下度过严酷的冬天，这种非凡的能力使其成为人类照顾下最有弹性的宠物之一。人类和大多数其他脊椎动物在没有氧气的情况下在几分钟内死亡。

然而，金鱼及其野生亲戚cru鱼可以在冰雪覆盖的池塘底部的无氧水中生存数天，甚至数月。在这段时间里，鱼能够将厌氧产生的乳酸转化为乙醇，然后将其从鳃扩散到周围的水中，并避免了体内乳酸的危险堆积。

挪威奥斯陆大学和英国利物浦大学的科学家发现了这种高度不寻常的能力背后的分子机制，这种能力在脊椎动物中是独一无二的，更常见的是与啤酒酵母相关。研究小组表明，金鱼和cru鱼的肌肉不仅包含通常的一种，而且还包含两组通常用于引导碳水化合物在细胞线粒体内分解的蛋白质，这是产生能量的关键步骤。

虽然其中的一组蛋白质看起来与其他物种非常相似，但第二组蛋白质由于缺氧而被强烈激活，并显示出一种突变，该突变允许将代谢底物引导至线粒体外的乙醇形成。进一步的遗传分析表明，大约800万年前，这两组蛋白质是金鱼和cru鱼共同祖先的全基因组复制事件的一部分。

“在冰面覆盖的池塘中的无氧水中，在北欧栖息地可以持续几个月的时间里，鲫鱼的血液酒精浓度可以达到每100毫升50毫克以上，这超过了这些国家的饮酒限制。” 利物浦大学的迈克尔·贝伦布林克说。贝伦布林克说: “然而，这仍然比补充乳酸好得多，乳酸是其他脊椎动物 (包括人类) 缺氧时的代谢最终产物。”

奥斯陆大学的Cathrine Elisabeth Fagernes说: “这项研究强调了全基因组重复在生物新颖性进化和物种适应以前恶劣环境中的作用。” 该研究发表在《科学报告》杂志上。Fagernes说: “乙醇的生产使cru鱼成为唯一生存并利用这些恶劣环境的鱼类，从而避免了竞争，并避免了其他鱼类的捕食，这些鱼类通常与它们在更好的含氧水域中相互作用。”她说: “难怪鲫鱼的表亲金鱼可以说是人类照顾下最有弹性的宠物之一。”