據(jù)英國《新科學(xué)家》周刊報(bào)道,美國大學(xué)教授破解魚抗冰凍的原因,。報(bào)道說:到現(xiàn)在為止,,沒有人能說清楚抗凍蛋白質(zhì)是怎樣幫助昆蟲、魚和植物在零度以下生存的,。不過一套詳細(xì)的計(jì)算機(jī)模型為一種理論提供了有力的支持,,這種理論就是:抗凍蛋白質(zhì)通過依附在冰晶之上并迫使其改變形狀來阻止冰晶大量生成————就好像把石頭放在枕頭上,枕頭就變形了,。
銀魚,、南極鱈魚等多種生物都會制造抗凍蛋白質(zhì)來幫助它們在冰水中生存。按理來說,,它們體液中會形成冰晶,,使脆弱的細(xì)胞膜和細(xì)胞組織破裂,然而,,抗凍蛋白質(zhì)會依附于冰晶的表面,,起到阻遏冰晶的作用。
密歇根大學(xué)的倫納德·桑德爾和阿列克謝·特卡琴科已經(jīng)證實(shí)了這一過程是怎樣發(fā)生的,。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)依附在冰晶上時(shí),冰就被迫在它們中間膨脹,。計(jì)算機(jī)模型顯示,,如果膨脹的冰團(tuán)足夠大,冰就會吞掉蛋白質(zhì),,而不是繼續(xù)生長,。這就延緩了冰晶的膨脹,。桑德爾說:“如果冰的生成過程比較緩慢,更多的蛋白質(zhì)就會依附上來,,而不是被吸收,,這樣冰就沒有足夠的時(shí)間來‘吃掉’它們。這一過程被破壞,,冰就停止生成,。”當(dāng)冰停止生成后,四周的液體就會冷卻到冰點(diǎn)以下,。一些動物在體液達(dá)到零下2攝氏度時(shí)仍然能夠生存,。研究人員用不同形狀的蛋白質(zhì)在這個(gè)模型中進(jìn)行了測試,以推測在冰重新形成之前水能被冷卻到什么程度,。模型顯示,,球形蛋白質(zhì)是最有效的,因?yàn)樗鼈儧]有可以讓冰優(yōu)先攻擊的地方,,而棒狀的蛋白質(zhì)就不行,,因?yàn)楸梢院苋菀椎卦谒鼈兊膬啥松伞?/p>