原标题：Life in Antarctica's ice mirrors human disease

作者 | 小小

出品 | 网易科技《知否》栏目组（公众号：tech_163）

在大约3500万年前，南极洲周围的南大洋海水开始变冷，并逐渐形成了现在的冰封状态。几十年来，这始终被认为是气候变化引发当地物种快速适应环境的经典例证。

然而，美国多所大学的研究人员利用南极鱼 (Gobionotothen gibberifrons)的基因组绘制出了成千上万幅基因图谱，现在正挑战这种观念。他们发现，南极生命维持生存所需的大量基因突变早在南极变冷之前就已经出现。

这些基因变化不仅对理解南极鱼类的进化具有重要意义，而且还表明，鱼类所借助的某些关键适应性基因突变，与导致人类患骨质疏松症等疾病的变异几乎相同。

这份研究报告的主要作者、东北大学教授杰克·达纳(Jake Daane)表示：“许多物种已经进化出了适应环境的特征，但它们却与人类的疾病状态极为相似。利用这种自然变异，我们可以更好地理解疾病的遗传机制。”

有证据表明，在南极鱼类进化过程中，突变几率有所增加，这甚至早于南大洋结冰水域的出现，而且这与骨密度严重下降相对应。

同样来自东北大学的研究员比尔·德特里奇（Bill Detrich）称：“南极鱼没有鱼鳔帮助调节它们在水柱中的浮力。相反，他们利用降低骨密度的方式来帮助减少能量消耗，同时‘漂浮’在水柱中。我们的基因疾病状态却成为这些鱼类生存的一种手段。”

参与研究的亚历克斯·多恩伯格(Alex Dornburg)补充说：“我们发现的基因变化在人类身上会引发严重病态，包括某些被认为威胁生命的改变。发现南极鱼利用相同的基因突变在水中漂浮，对人类健康研究来说是个巨大的机遇。”

为了测试所发现的基因变化功能，研究人员进一步利用基因编辑技术，设计出了与南极鱼具有相同突变的转基因斑马鱼胚胎。随着这些斑马鱼的生长，它们的骨质流失情况与南极鱼几乎相同。

来自波士顿儿童医院的合著者马修·哈里斯（Matthew Harris）说：“我们的研究表明，南极鱼可被视为人类疾病的重要镜像。除了降低骨密度，南极鱼类还进化出了其他明显的病理性特征，包括肾小球和红细胞的丢失。”

哈里斯补充说:“这些与生物医学相关的过程可以被研究，以揭示这些‘疾病’状态背后的遗传机制，以及它们在这些鱼类身上反应出的适应能力。研究结果应该会让我们对如何治疗人类的类似疾病有更深入的了解。”

研究人员发现，这种基因变异在南极变冷之前就已经存在，而不是在面对重大环境剧变时进化出来的适应性。这一发现挑战了我们在预测现代人口对当代气候变化的反应时，是应该优先考虑适应性还是保持基因多样性。

南极鱼在数百万年前就在正确的时间出现在正确的地点，充分利用了向冰冷南极过渡的机会。然而，它们的未来依然是不确定的。

耶鲁大学合著者托马斯·尼尔（Thomas Near）表示：“南极鱼具有很高的生态、经济和医学价值，然而，许多物种不能忍受温度升高的挑战。具有讽刺意味的是，气候变化预测现在警告说，这种鱼类的独特能力可能在下个世纪遭到破坏。我们有责任防止这样的悲剧发生。”

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