这有助于保护像蝌蚪一样的鱼免受寒冷。

在白光下成像的幼年蜗牛。 （图片来源：约翰·斯帕克斯和大卫·格鲁伯）

深入格陵兰岛附近冰山的科学家们发现了一条鱼，其血管中流淌着发光的绿色防冻剂。

一项新的研究发现，幼年杂色蜗牛（Liparis gibbus）含有有史以来报道的“最高表达水平”的抗冻蛋白。

与防冻剂如何在极端条件下帮助调节汽车发动机的温度类似，某些物种已经进化到具有类似的保护作用，尤其是那些生活在格陵兰岛极地水域等寒冷栖息地的物种。

“抗冻蛋白粘附在较小的冰晶表面，减缓或阻止它们长成更大、更危险的晶体，”该研究的合著者、美国自然历史博物馆 (AMNH) 的研究助理大卫·格鲁伯 (David Gruber) 和 纽约城市大学巴鲁克学院的杰出生物学教授在一封电子邮件中说。 “来自北极和南极的鱼独立进化出这些蛋白质。”

据美国国家科学基金会称，近 50 年前，人们首次在一些南极鱼类中发现了抗冻蛋白。

与某些冷血爬行动物和昆虫不同，鱼类在体液冻结时无法生存，这会导致细胞内形成冰粒，并从本质上将它们变成鱼冰棒。

“这些不同的抗冻蛋白在许多不同的——而不是密切相关的——鱼类谱系中独立进化的事实表明，它们对这些生物在这些极端栖息地的生存至关重要，”博物馆馆长约翰斯帕克斯说。 AMNH 鱼类学系和该研究的合著者在一封电子邮件中说。

蜗牛鱼“像任何其他蛋白质一样产生抗冻蛋白，然后将它们排泄到血液中，”格鲁伯说。 然而，蜗牛鱼似乎“在所有其他鱼类基因的前 1% 中制造抗冻蛋白”。

研究地点显示了格陵兰岛的冰山栖息地，在那里收集了 Liparis gibbus。 在左下角可以看到潜水船，在图像中心附近可以看到潜水员。 （图片来源：彼得·克拉格）

2019 年，科学家们在探索格陵兰海岸附近的冰山栖息地时，在一次探险中发现了这种类似蝌蚪的小生物。在旅途中——这是康斯坦丁·S·尼亚科斯探险队的一部分，这是由 AMNH 领导的一系列以科学为基础的探险队——当科学家们发现在冰冷的栖息地中发出亮绿色和红色的生物荧光蜗牛时，他们感到很困惑。

“蜗牛鱼是生活在冰山裂缝中的少数鱼类之一，”格鲁伯说。 “令人惊讶的是，这么小的鱼可以在如此寒冷的环境中生存而不会结冰。”

北极鱼类也很少表现出生物荧光，这是一种将蓝光转化为绿光、红光或黄光的能力，因为极地有很长一段时间的黑暗，尤其是在冬天。通常，在温暖水域游泳的鱼中会发现这种特征。根据 AMNH 的一篇帖子，这是北极鱼类首次报告表现出这种适应性的案例。

根据另一份声明，科学家们进一步检查了蜗牛鱼的生物荧光特性，并发现了“两种不同类型的编码抗冻蛋白的基因家族”，这种适应基本上可以帮助它们避免变成冷冻鱼条。

声明称，这种令人难以置信的防冻剂生产水平可以帮助该物种适应零度以下的环境。它还提出了一个问题，即随着全球变暖导致海洋温度升高，蜗牛鱼将如何生存。

“由于北极水域迅速变暖，这些适应冷水的物种也将不得不与现在能够向北迁移并在更高纬度地区生存的温水物种竞争（并且不需要产生代谢成本高的抗冻蛋白在温暖的北极水域中生存），”斯帕克斯说。 “在未来，[抗冻]蛋白质可能不再提供优势。”

该研究结果于 8 月 16 日发表在《进化生物信息学》杂志上。