可以連續5年不吃飯的傳奇耐餓王，秘密還是被發現了…｜博覽日報

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深海如何誕生傳奇耐餓王

大洋深處的深海區域又黑又冷，食物極度匱乏。但有一種叫深海水虱的巨型甲殼類動物，偏偏能在這種環境里長到很大——這就暴露了一個尖銳的矛盾：體型越大，能量需求應該越多，可深海偏偏是地球上食物最緊缺的地方之一。它靠什么活下來？

近日，中國科學院海洋研究所等科研團隊通過多組學分析和功能實驗，終于揭開了這個超強耐餓能力背后的秘密。而這個秘密的鑰匙，可能不止屬于深海——它指向的代謝調控機制，或許會為人類理解肥胖、衰老和能量代謝疾病打開新的思路。

研究發現，深海水虱演化出了一套“開源節流”的雙重生存策略。先看“開源”：它的胃被改造成了一個驚人的儲能倉庫，體積能占到身體的三分之二。里面駐扎的不是消化菌，而是一批專門幫它囤積脂肪的共生細菌。吃東西不著急，但存起油脂來毫不含糊，餓了就從庫存里慢慢提取能量。

再看“節流”：它的基礎代謝被壓到了極低水平，比近海親戚慢得多。逮住機會暴吃一頓，隨后就進入深度省電模式。一頓飯扛好幾年，不是夸張。

這套機制的關鍵落在一個名叫ND1的基因上。這個基因原本屬于一種共生細菌，通過“水平基因轉移”插入了深海水虱的基因組。ND1不僅拷貝了好幾份，表達量還特別高，并且配備了一套精準的“調控開關”——組蛋白乙酰化修飾——專門控制它什么時候啟動、什么時候休眠。

科學家做了一個關鍵的驗證實驗：把ND1基因轉入斑馬魚體內。結果在模擬深海的低溫環境下，這些斑馬魚的耐餓能力直接提升了37%。但在常溫下，攜帶ND1的個體反而消耗更多能量。這意味著ND1像一個對環境溫度敏感的代謝旋鈕——冷了幫你節能，熱了反而添負擔。一句話：它不是無條件讓人耐餓，而是有條件的代謝調節器。

這一研究為理解極端環境中生命如何平衡生長與生存提供了重要范本，未來有望在延長健康壽命、干預肥胖等代謝性疾病領域提供新思路。相關成果已發表在《細胞》雜志上。

圖片來源：中國科學院海洋研究所

科學家為莊稼裝上“抗冷保險”？

冷害，是農業生產的“隱形殺手”。聯合國糧農組織數據顯示，短短幾天的低溫，就能讓水稻、小麥、番茄等作物花粉敗育、無法結實，全球主糧平均減產20%至60%。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所歷時八年，在國際上首次發現作物生育期冷害感知小肽信號，找到植物抵御花期低溫的“殺手锏”，為莊稼裝上“抗冷保險”。

為什么作物開花時特別怕冷？團隊研究發現，花粉發育高度依賴花藥里一層叫“絨氈層”的細胞，只有它按時“退場”（程序性死亡）才能給花粉供足養分，建好外壁。低溫一來，絨氈層“賴著不走”，營養斷供、花粉畸形，最終導致作物“花而不實”。

如何讓絨氈層在低溫下也能準時離開？團隊在真實農田環境里找到一個關鍵基因——RGF小肽基因。它平時幾乎“靜音”，不消耗作物能量，不影響正常產量。一旦遭遇低溫，它便會立刻發出信號，被其受體捕獲后，打開鈣通道，觸發鈣信號，精準指揮絨氈層按時降解，保住花粉正常發育，實現“冷來應戰，常溫高產”。

在我國，突如其來的“倒春寒”、“寒露風”，常常讓正在開花授粉的莊稼大幅減產，甚至顆粒無收。東北水稻遇夏季低溫后空籽率飆升，南方晚稻遭寒露風影響減產顯著，北方果樹花期遇冷損失慘重。

于是，科研人員開展了大田與大棚試驗。結果出乎我們意料：在低溫大棚里，改良番茄坐果率從28.7%提升至51%；改良水稻在低溫下結實率提升10%至25%，最高能挽回近兩成冷害損失，且正常年份產量不受影響。這一機制有望推廣到玉米、小麥等主糧作物，實現跨作物“通用抗冷”。

圖片來源：中國科學院遺傳與發育生物學研究所

躺著不動也會偷偷流汗？

我們的皮膚表面幾乎布滿了汗腺，多達200萬~400萬個。以手掌和腳掌為例，每平方厘米的皮膚（大約像成人小指甲蓋的大小），就有250個到550個的汗腺。

當我們在運動、高溫環境或情緒激動時，皮膚的汗腺就會分泌汗水，然后通過蒸發、散熱調節體溫，避免身體過熱。

這時候的汗，大家能明顯感覺出來但其實，我們無時無刻不在出汗。這種主觀上沒有感覺出來的出汗，就是“不顯性出汗”。

數據顯示，以正常成年男性為例，體表面積大概是1.75平方米，研究發現，在環境溫度分別為22℃、27℃和30℃的時候，休息狀態下，每天不顯性出汗的總量分別是381毫升、526毫升和695毫升。

也就是說，人啥都沒做，每天皮膚都會悄悄地排掉差不多一瓶飲料的汗水。

圖片來源：網絡

橡膠草增產研究獲新進展！

天然橡膠是重要的工業原料，它的生產區域主要受地理氣候條件限制。橡膠草是極具潛力的產膠替代植物，其根部合成的橡膠與橡膠樹橡膠理化性質相近。然而野生橡膠草橡膠含量偏低，嚴重制約了其產業化應用進程。

近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所等揭示了蔗糖在橡膠合成與菊糖儲存之間的競爭性分配機制。研究證實了抑制菊糖關鍵限速酶基因1-SST可顯著打破這一平衡，將橡膠含量提升至近30%，為實現橡膠草高產育種提供了直接的代謝工程策略。

研究通過對120余份橡膠草及近緣普通蒲公英種質進行系統分析，選取了橡膠含量存在顯著差異的6份核心種質來進行膠乳代謝組檢測，結果發現大多數寡糖，包括菊糖合成中間體，都與橡膠含量呈顯著負相關。

研究表明，在抑制1-SST后，溫室種植3個月的橡膠草根部菊糖含量從野生型的40%降至3%以下，而橡膠含量則升高至12.9%-26.5%，最高達到野生型的4倍以上。

研究還發現，抑制1-SST會導致多種糖在根部顯著積累，僅有蔗糖被轉運到乳管細胞中，橡膠合成關鍵基因CPT、CPTL1和REF的表達被激活，從而促進天然橡膠快速積累。

研究揭示了橡膠草根部碳源分配調控天然橡膠產量的代謝網絡，確立了1-SST作為調控橡膠產量的關鍵代謝開關，為發展適合我國溫帶地區種植的新型天然橡膠作物提供了理論依據和技術方向。

圖片來源：Metabolic reprogramming of sucrose flux boosts natural rubber in Taraxacum kok-saghyz. Journal of genetics and genomics.

起猛了在沙漠里看見動物游泳了

砂魚蜥擁有鏟狀的吻部和流線型的體態，能將身體鉆入沙中，像魚一樣穿梭自如。對于體長僅十幾厘米的砂魚蜥而言，廣闊的沙漠就如同浩瀚的汪洋。

視頻來源：CCTV紀錄

內容綜合自中國科普博覽微博、中國科學院海洋研究所、中國科學院遺傳與發育生物學研究所、CCTV紀錄

本文首發于中國科普博覽（kepubolan）

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