我国科学家揭示动物五年不进食的耐饿机制

在深海环境中，有一种名为深海水虱的巨型甲壳动物，能够连续五年不进食，这一现象长期令科学界深感震惊。2025年6月5日，中国科学院海洋研究所携手香港中文大学、西北工业大学等研究机构，在国际权威期刊《细胞》上发表了一项重要研究成果，首次系统揭示了深海水虱惊人耐饥饿能力背后的分子机制：原来，这种生物从共生细菌那里通过水平基因转移“窃取”了一个关键的能量代谢基因。该基因能够精细调控能量的分配与利用，使深海水虱在极低能耗下维持其庞大的体型。

这一发现恰好破解了长期困扰海洋生物学界的“能量悖论”：在食物极为匮乏的深海，体型越大本应越难维持生存，然而深海水虱却反其道而行之，活得十分成功。这项研究为理解深海生物如何适应极端环境提供了全新的视角。

詹姆斯深水虱和道氏深水虱。研究团队供图

研究团队发现，深海水虱演化出了一套极为精妙的“开源节流”双重生存策略。首先，在“开源”方面：它们的胃部异常庞大，体积约占整个身体的三分之二，与近海或潮间带的同类相比差距悬殊。原因在于深海食物极为稀有，一旦遇到鲸落或鱼尸等偶尔降临的盛宴，它们便能一次性大量进食并储存能量。其次，在“节流”方面：它们的消化系统表现出极强的“克制”特性。胃中消化能力较强的厚壁菌比例较低，反而大量富集了与脂质存储相关的衣原体。这使得食物进入胃部后分解缓慢，胃部相当于一个“慢速燃烧的粮仓”。

核心开关：从细菌“水平转移”而来的ND1基因

在此基础上，研究团队进一步锁定了控制低代谢率的核心开关——一个名为ND1的基因。这个基因并非深海水虱自身进化产生，而是在远古时期通过“水平基因转移”从共生细菌那里“劫持”而来。ND1基因参与线粒体的能量代谢调控，相当于在深海水虱的体细胞中植入了一个来自外源的“节能芯片”。

更令人惊奇的是，ND1基因对温度表现出极高的敏感性。研究团队设计了一组巧妙的对比实验：在常温条件下，将ND1基因转入斑马鱼和线虫体内，结果反而加速了能量消耗，使这些动物变得更不耐饥饿。然而，一旦降低环境温度模拟深海低温，ND1基因的作用就截然不同——它显著抑制线粒体活性，全面降低代谢水平。结果显示，同样转入ND1基因的斑马鱼，在低温环境下的耐饥饿能力提升了37%。

这项研究的意义远不止于解释深海生物如何耐饥饿。它首次揭示了深海巨型动物通过“水平基因转移”这一偶然机制，重新“编程”自身能量分配的全新进化策略。这不仅为理解生命在极端环境下如何平衡生长与生存提供了经典范例，甚至可能为人类在寿命延长、肥胖干预等领域的研究打开一扇新的大门。