冰岛有些池子里的鱼,胖得不太正常。
它们跟冷水水域里的同族是同一个物种,长相却明显不同:肚子鼓,脂肪厚,胃口大得离谱,食物摆在眼前就停不下嘴。研究者给这类池子起了个绰号,叫鱼的热水澡盆。水是地热烧的,最热的地方能到27.8℃。
鱼是冷血动物,体温随水温走,水一热,体内的化学反应加速,耗能变快,长不大。这是生物学里相当牢固的一条经验:同一种冷血动物,暖处的个体通常个头更小。
冰岛这批鱼却刚好相反。英国格拉斯哥大学领头的一项研究把这件事查了个底朝天,结果发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上。
主角是三刺鱼(Gasterosteus aculeatus),一种还没有巴掌大的小鱼,背上三根硬刺,北半球的淡水和沿海水域里到处都有。冰岛的特殊之处在于,同一座岛上既有寻常水温的湖溪,也有被地热泡热的池塘,而池塘里住着世世代代没搬走的原住鱼。它们不是实验室里被人调高水温折腾出来的,是在真实的暖水里活了无数代之后的样子。
这等于一台现成的时间机器。全球变暖要几十年才把水温推上去,冰岛的地热早就把答案摆在那儿了。
研究团队把行为、体型和基因一并测了。暖水鱼吃得过量,专业上叫多食症,饥饿感被调高了一档;夏天存的脂肪比冷水亲戚多,为过冬做准备;食物短缺时,它们守住脂肪的本事也更强,掉得比别人慢。再加上代谢速率偏低。凑起来就是一副更省油、更爱囤货的身体。
然后是基因层面,这里出现了整篇研究里最有意思的一处。
不同的地热池子彼此隔开,各自的鱼是分头适应的。查下来,它们改动的DNA位点各不相同,谁也没抄谁的答案。哪个基因先变、变成什么样,很大程度上是碰运气,换一个池子就换一套。
可往上退一层看,答案又归拢到一处。所有暖水种群,无论DNA细节怎么走,都动了同一条信号通路,名叫MAPK。通路可以理解成细胞内部的一条传令线,负责把外界的刺激转成生长、发育和应激反应的指令。冷水鱼身上没有这处改动。
同时,所有暖水种群的基因组里都有一段被整体翻转过来的区域。染色体上一截DNA首尾颠倒插回原处,序列还是那些序列,读的顺序变了,这一整段就作为一个包裹一起遗传下去,很难被打散。冷水鱼没有这个翻转片段。两样东西配合着,促成了这些鱼对暖水环境的适应。
演化的路线无法预测,落点却相当一致。
对海里的鱼来说,水热了或许还有退路,往更深处走,或者往两极方向游。困在湖里、池塘里、内陆水系里的物种没有这个选项,前后左右都是岸。摆在它们面前的只有两条:在原地把基因改顺,或者消失。
共同牵头作者马修·布拉赫曼提到,适应能走多远,眼下很难预测,因为全球变暖的极端情形,多数物种还没真正经历过。
冰岛这些三刺鱼算是过了关,代价是长出一副管不住嘴的身体。
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图为三刺鱼(Gasterosteus aculeatus),图源:Wikimedia Commons / JSutton93(CC BY-SA 4.0)
信源:University of Glasgow. "Icelandic fish 'hot tubs' reveal genetic adaptations to warming—and unexpected overeating." Phys.org, edited by Sadie Harley, 29 July 2026
