深海生物如何抵抗巨大压力?—自制铝质盔甲!

在大多数水生生态系统中,小的虾状甲壳类动物一旦达到4500米的深度就开始瓦解。在那里,挤压压力、低温和高酸度的结合会导致其外骨骼中的碳酸钙溶解,使其容易受到压力和捕食者的伤害。

现在,科学家们发现了一种名为Hirondellea gigas的物种是如何在海洋的最深处生存的,那就是:一套铝制的盔甲。

研究人员首先分析了深海底部发现的H. gigas样本,该样本位于海平面以下1万多米。他们发现这种极端的片脚类动物构造了一套盔甲——一层氢氧化铝凝胶覆盖在它的外骨骼表面。但铝在海水中含量并不丰富,因此很难作为构建材料。然而,海底有丰富的海洋沉积物。

H. gigas是如何获得铝的?甲壳纲动物吃到肠道中的化学物质时很可能会吞下这些沉积物。在酸性环境中,植物在其典型饮食中的副产品与富含金属的沉淀物反应,释放铝离子。当这些铝离子被释放到碱性海水中时,它们转化为保护性氢氧化铝凝胶。

研究人员研究了从马里亚纳海沟最深处采集的H. gigas标本的外骨骼元素含量。H. gigas外骨骼含有铝以及大量碳酸钙。与其他(积累的)金属不同,铝分布在外骨骼的表面。为了研究H. gigas是如何获得铝的,研究人员进行了代谢组学分析,发现在H. gigas的生态环境条件下,葡萄糖酸/葡萄糖内酯能够从沉积物中提取金属。提取的铝离子在碱性海水中转化为氢氧化铝的凝胶状态,这种凝胶覆盖在身体上,保护着片脚类动物。这种铝凝胶是适应高压环境的好材料。

铝装甲既能减轻深海的压力,又能防止片脚类动物外骨骼的碳酸钙溶化和分解。由于这些发现,科学家们离了解如何在世界上最恶劣的环境中生存的真相更近了一步。

发表评论
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:

相关文章

推荐文章

'); })();