金鱼憋不死的秘诀

    对于大多数动物，包括我们人类，缺氧几分钟都是要命的。我们的身体虽然可以在无氧的情况下代谢碳水化合物，但这一过程会产生有毒的乳酸；乳酸在体内迅速积累，很快达到致命的浓度。

    但金鱼和它的野生鲫鱼亲属却已经进化出一种罕见的适应性，它们可以在不呼吸的情况下存活5个月。

    经过科学家的不懈努力，现在我们终于知道其秘诀了：在缺氧的条件下，金鱼身上会制造一组额外的酶，其作用与啤酒酵母菌相似，就是将碳水化合物转化为酒精，而不是乳酸，最后酒精作为废物通过鳃排泄出去。

    这种适应性大约出现于800万年前，是鲤鱼和金鱼的共同祖先通过一种叫“全基因组复制”的过程进化来的。全基因组复制的意思是：当一个生物体在DNA复制过程中，因为偶然的差错，一个基因不小心被多拷贝了；此后，这个额外获得的基因往往会被赋予新的用途。

    举个例子：金鱼的祖先原先DNA上只有1个负责有氧代谢的基因A；在一次复制中出了差错，被复制了两次，结果DNA上有了2个A。一开始它们还是都负责有氧代谢，就好像一个是驾驶员，一个是备用的副驾。但随着时间的推移，金鱼祖先在一代代进化，DNA上的2A也独立地发生遗传或变异。过了数百万年，第二个A已变异成A*，其功能是负责无氧代谢了；而第一个A还是A，继续负责有氧代谢。

    （《科学之谜》2020年第5期）