魚為什么不怕冷?
魚很少被凍死,因為水的密度比冰大,冰漂浮在水面 。如果沒有這一特性,湖泊和河流將從底向上凍結,更多魚類將被季節性地滅絕 。水溫是水生生態系統的一個重要因素,所有的魚都只適應一個特定的溫度范圍,水溫是魚類分布的重要控制因素,例如金魚只適合10至22攝氏度下水溫 。

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魚類是冷血動物,依靠環境和自身行為來控制體溫,意味著體溫隨水溫變化,如下圖所示 。由于無法調節自己的體溫,溫度下降后冷血動物新陳代謝減慢,進入一種被“麻木”狀態,此時魚幾乎不動,心率極慢,本質上是短期冬眠,持續時間從幾小時到幾周不等,直到水再次達到適宜溫度 。因為魚的體溫不需要食物,所以盡管冬季食物匱乏,但魚類需要的食物也更少 。

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此外,魚類在冬季會調整棲息地 。有些魚,會順著河流遷移到溫暖的地方,或者遷移到更深的水域 。由于密度較大,溫水會沉淀到湖泊或池塘的底部,而冷水則循環至表層,并可能結冰 。許多魚會在水中的圓木、巖石和落葉下尋找庇護所,可以躲避捕食者,并提供休息的地方和庇護所 。耐寒的魚類可能會部分或全部鉆到池塘底部的沉積物中以保持溫暖,比如鯉魚冬天部分地埋在水底的泥里,在那里它們也會進入一段休眠期 。大多數魚會尋找靜止水,因為大量的水流都會帶走魚身上熱量 。

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一些魚具備抗凍的生理能力,比如同工酶 。酶是催化代謝反應的蛋白質,催化效率取決于溫度,為了在不同的溫度范圍內最大化它們的效率,一些魚類已經進化出了一種叫做同工酶的替代酶系統,由不同的等位基因控制,在不同的最佳溫度下執行相同的功能 。

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防凍劑 。在極地海洋系統中,高鹽濃度使水的冰點降低到零下2攝氏度左右,比大多數魚類體液的冰點還低 。在這些棲息地,一些物種如南極魚合成防凍蛋白,防止血液結晶,這使它們能夠在嚴酷的冰雪覆蓋的極地地區生存 。

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其他網友觀點
恕我直言,“魚不怕冷”的說法其實是一個偽命題 。
地球上最耐寒的魚種主要分布在深海以及南北極附近的海域 。在北極海域附近,大西洋鱈魚、大比目魚和北方藍鰭金槍魚算是比較典型的“抗凍”魚種 。其中北方藍鰭金槍魚最低可以忍受3℃的低溫,鱈魚可以忍受0℃的低溫(此時海水并不會結冰),而大比目魚的耐低溫能力也很強悍,可以在零下2℃的海水中正常存活 。

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▲▲大比目魚

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▲▲鱈魚“抗凍”的秘密就藏在特殊的抗凍蛋白上 。抗凍蛋白可以幫助鱈魚調節滲透壓,使血液的凝固點下降 。
科學家曾在南極鱈魚的血液中發現過一種肝糖蛋白質,這種大分子的蛋白質是由很多個相同的單元通過化學鍵連接而成,每個單元又由2個半乳糖和3個氨基酸構成 。這些抗凍蛋白降低溶液冰點的效率比相同分子濃度的氯化鈉要高出200~500倍,比肌紅蛋白高出200~300倍 。因此,大多數生活在極地和北方海域的魚類都能夠成功抵御0℃左右的低溫而不會被凍死 。

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對絕大多數魚類而言,一旦環境溫度下降,魚類自身的生理功能就會受到影響,嚴重的還會被直接凍死 。以羅非魚為例,羅非魚是一種典型的熱帶魚,目前在我國的廣東、廣西、海南、福建等地養殖產量較高,全國養殖的總產量僅次于四大家魚和鯉魚、鯽魚 。

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但是羅非魚有一個致命的“缺點”——不耐低溫 。羅非魚的最適生長水溫為22~35℃,當水溫低于15℃時,羅非魚的攝食欲就會明顯減弱;當水溫低于10℃時,羅非魚就會被凍死 。因此,羅非魚在北方是不能順利越冬的,這也在很大程度上阻礙了羅非魚產業規模的擴大 。
需要指出的是,不同種類的羅非魚對低溫的極限適應能力是有一定差異的 。比如荷那龍羅非魚的致死低溫范圍為9.5~15.1℃;莫桑比克羅非魚對水溫的適應下限更低,致死低溫為8.0~9.9℃;人工選育出來的尼羅羅非魚極限致死低溫則為7.4~9.6℃ 。
除了羅非魚以外,另外一種常見魚類對溫度的適應性也很差——鯪魚 。當水溫在7~10℃時鯪魚就會開始死亡,因此目前的養殖范圍也被局限在廣東、廣西等南方省份 。

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▲鯪魚模式圖

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▲鯪魚實物圖
要想使這些魚類適應更低的水溫,一個行之有效的做法是雜交和選育 。舉個例子,在常見的鯉魚養殖品種中,目前主流的觀點認為黑龍江野鯉的抗寒能力是最強的 。將其他品種的鯉魚和黑龍江野鯉雜交,就能夠獲得耐寒能力更強的鯉魚新品種 。國內的育種專家曾用荷包紅鯉和黑龍江野鯉雜交和回交,結果就成功得到了生長快并且抗寒的鯉魚新品種 。
對于鯪魚也是如此,通過雜交選育的方法也能夠提高鯪魚新品種的耐寒能力 。但是這樣做也會出現很多新問題,比如遠緣雜交通常會導致子代的胚胎發育不正常,特別是當兩個親本之間的親緣關系較遠時(超過亞科之間的距離),絕大多數雜交的胚胎都會在出膜前后出現畸形而夭亡 。

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▲▲各種畸形的初孵仔魚
上面已經提到,很多極地魚類因為具有抗凍蛋白對低溫的適應能力很強 。而眾所周知,蛋白質作為生命活動的主要承擔者,完完全全是基因的產物 。因此,通過轉基因的方式將控制抗凍蛋白的基因導入到其他不耐低溫的魚類中,也是一種卓有成效的方法 。
“抗寒基因”有著非常廣闊的應用前景,科學家曾經先后將抗凍蛋白基因導入到郁金香、煙草、玉米、果蠅等生物體內,結果也都在受體細胞和胚胎中檢測出了基因表達產物 。
國內外關于魚類抗凍蛋白的轉基因試驗也有不少,AFP基因是美洲黃蓋鰈編碼抗凍蛋白的基因,通過將人工克隆的AFP基因導入到虹鱒及鮭魚的細胞系中,科學研究人員也成功在受體細胞中檢測到了表達產物 。

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▲▲黃蓋鰈
不過話說回來,轉基因水產品的安全問題一直都是一個輿論熱門話題,前幾年美國的轉基因三文魚上市,很多人就表示接受不了 。從美國進口的轉基因大豆也是如此,很多人在購買豆油時都會特意看一下是不是轉基因的,只有看到明碼標示出的“非轉基因”字樣時才會放心購買 。
最后再簡單總結一下,魚類和其他動物一樣都是怕冷的,盡管隨著育種技術的提高(雜交選育也好,轉基因也罷),魚類對溫度的適應能力也會越來越強,但這種適應能力畢竟是有一定限度的——當嚴冬來臨,它們還是會通過降低代謝水平來努力適應環境 。相比于水溫適宜的夏季,嚴酷的寒冬對魚類來說顯然是個漫長的煎熬 。
其他網友觀點【魚為什么不怕冷?】錯了,誰說魚不怕冷,食人魚就受不了低溫,把它們放到一定溫度之下的冷水當中,食人魚很快就會凍死,這也是為什么食人魚沒有像小龍蝦一樣,在我國泛濫成災的主要原因,因為北方的冬天很冷,食人魚根本就頂不住,它們最多只能在我國的南方一帶活動,例如說廣東,但即便相對比較溫暖的廣東,也有不少食人魚被凍死 。

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羅非魚也不抗凍,2016年廣西遭受寒潮侵襲,一些羅非魚養殖區倒了霉,在短短的數十天之內,就有十幾萬斤羅非魚被凍死,所以魚不怕冷的說法顯然是錯誤的,像食人魚,羅非魚這樣的熱帶魚類,長期生活在溫暖的水域當中,它們沒有抵御寒冷的基因,貿然改變它們的生存環境,它們很快就會消失和死亡 。

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當然了,也有一些魚不怕冷,或者說這些魚有一定的抵抗能力,例如像南極鱈魚這樣的魚類,在零下2℃依然可以生存下去,這是因為南極鱈魚的體內,含有一種特殊的抗凍蛋白,當周圍的環境低于一定的溫度之時,這種蛋白就會啟動,阻止體內的水分晶格化,所以南極鱈魚之所以不怕冷,實在是身懷絕技,不是一般的魚可以做到的 。

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最后說說我們常見的一些魚,例如草魚,鯽魚,鯉魚等,這些魚其實也怕冷,但沒有食人魚,羅非魚那樣極端,雖然冬天的氣溫很低,但冰面以下的深水區還是相對溫暖一些,這些魚會減少活動量,降低身體的代謝能力,甚至一些魚會成群的聚集在一起,進入短暫的休眠狀態,所以釣魚的人都知道,冬天的魚是比較難釣的,因為魚都在深水區待著,能不活動就盡量不活動……
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