深海梳状水母如何在压碎压力下保持其形状

对于我们陆地居民来说，被压在几英里深的海水下不会有很好的结局。但是对于深海栖息的栉水母（也称为梳状果冻）来说，被带到水面可能同样糟糕。

研究梳状水母的科学家亲眼目睹了这一点——从它们的深海环境中取出，栉水母似乎在实验室中“融化”，失去了它们的形状，基本上崩 解.现在，上周发表在《科学解开了为什么会发生这种情况的谜团，揭示了这些生物的细胞是如何专门适应它们生活的深处的。

“对于一些深海栉水母来说，它们的细胞膜实际上是通过压力结合在一起的，”雅各布·温尼科夫哈佛大学的深海生物化学家、该研究的主要作者告诉《科学美国人》伊丽莎白·安妮·布朗。

栉水母是掠食性海洋生物，生活在世界各大洋的不同深度。尽管它们的名字和半透明的外观，梳状水母与水母并没有密切的关系。它们使用一排排线状纤毛（称为梳子）推动它们柔软的身体穿过水面寻找猎物。而且，根据该研究的作者的说法，了解他们的细胞如何工作可以为人类健康提供重要的经验教训。

这项新研究是“对理解高压环境中生命的开创性贡献”。道格拉斯·巴特利特加州大学圣地亚哥分校的一位深海微生物学家没有参与这项研究，他告诉科学肖恩·卡明斯。“这是一种全新的思考适应深海的方式。

为了更多地了解栉水母如何在不同深度生活，并解开压力对其身体的影响，研究人员从北半球的一系列地点收集了不同种类的梳状水母。

他们试图从类似的冷水地方收集标本，各不相同只有压力这些动物通常暴露于此。在低压位置，例如在北极浅水区，水肺潜水员可以捡到这些生物。在加利福尼亚州海岸海面以下约2.5英里的更深的高压水域中，该团队使用遥控车辆小心翼翼地吸尘标本。《科学美国人》.

科学家们随后分析了栉水团他们收集的组织，专门观察构成细胞壁的脂质或脂肪的形状。

一般来说，细胞壁需要足够坚固以将细胞固定在一起，但又需要足够灵活，以便让内部的蛋白质四处移动并维持细胞的功能。为了实现这种微妙的平衡，脂质需要一种特殊的圆柱形和锥形结构模式。

研究表明，梳状果冻中这些结构的形状取决于其物种适应生活的地方。而深水栉水母就是一个特别引人注目的例子：它们的脂质形成了特别夸张的锥形。

在它们上方数英里的海洋压力下，这些细胞壁被保持在可行的形状中。但是，当深海梳状水母没有受到极端压力时，例如当科学家将它们带到表面时，脂质会膨胀到那些夸张的锥体中，弯曲成脆弱的形状，导致细胞壁分崩离析。

在这项新研究中发现的高度喇叭形结构属于一类称为缩醛磷脂的脂质。为了确认这些结构有助于梳理水母在破碎深度下生存，研究人员创造了大肠杆菌用在深海梳状水母中发现的缩醛磷脂制成的细胞壁的细菌。然后，他们在相当于海面下大约3.1英里的压力下培养这些生物工程细菌 - 这是正常的E.大肠杆菌活不下去了。但是，根据一种陈述来自加州大学圣地亚哥分校。

这些发现可以帮助未来的研究人员更多地了解人类细胞。缩醛磷脂不仅存在于栉水母中，而且在人脑细胞中也很常见，并且研究表明这些脂质丰度的下降对应于神经退行性疾病，如阿尔茨海默氏症。揭示缩醛磷脂的结构可以帮助科学家理解这种联系，甚至寻找神经退行性疾病的新疗法。

“我认为研究表明，缩醛磷脂具有非常独特的生物物理特性，”伊泰·布丁加州大学圣地亚哥分校的生物化学家、该研究的合著者在声明中说。“所以现在的问题是，这些特性对我们自身细胞的功能有何重要意义？我认为这是一个启示。