由於防凍蛋白，生活在南極水域的魚類的血液不會凍結，儘管溫度在0°C左右。這些蛋白質可以防止血液中的水變成冰並損害細胞。

南極是一個非常荒涼的地方。氣溫遠低於冰點，狂風大作，看不到一棵樹。什麼東西都能在那裡生存真是個奇蹟。真正讓我困惑的是像魚一樣脆弱的生物怎麼能在那裡生存。

如果你養過金魚，那麼你就知道對氣溫的改變有多敏感了。是什麼使魚類如此容易受到變化的影響呢？在南極寒冷的水域裡遊動的魚是如何生存的？

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冷血生物，我們經常聽到的一句話魚是冷血的，但這到底意味著什麼？冷血生物是一種體溫取決於周圍環境的動物。這幾乎在所有魚類、爬行動物和兩棲動物中都能看到。

另一方面，溫血動物可以保持自己的體溫。大多數溫血動物在適應一系列溫度時幾乎沒有問題。這主要見於哺乳動物和鳥類。一些魚類已經適應了溫血系統，如太平洋藍鰭金槍魚，它表現出來自動脈和靜脈的熱量交換。在夏威夷發現的一種月魚科魚類實際上是完全溫血動物。

南極海洋的魚類並非如此。它們具有冷血動物的組成，但進化出一種有趣的適應。

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這是一條歐巴魚，唯一真正的溫血魚。

冰凍溫度的危險，血液必須保持流遍活體動物的身體。血液將氧氣和營養物質輸送到我們身體的各個部位，那麼南極地區的普通血液會怎樣呢？

首先，我們血液其中90%是水。這意味著我們的血液會在南極水域凍結。由於海洋中的鹽含量，水的冰凍溫度降至-1。9°C。 這種低於零度的溫度會導致血液中形成冰晶。當冰晶在我們的血液中形成時，它們會傷害我們所有的細胞，就像針戳我們細胞的精緻氣球一樣。

像魚這樣冷血動物必須找到其他方法來對抗這些冰凍溫度，因為它們不能指望自己的體溫來拯救它們。

那麼，這種特殊的魚究竟是如何戰勝霜凍的呢？血液中含有防凍血！

防凍血是指可以新增到水中以降低其冷凍溫度的某些化合物。典型的防凍血的工作方式是防止冰晶的形成。

在北極魚類中，這些特殊的化合物是魚體內的防凍蛋白。它們就像體內任何其他蛋白質一樣產生。

現在，這些蛋白質有什麼作用來防止血液凍結？

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卵形冰魚，血液中含有防凍蛋白的眾多魚類之一。當水壓縮成特定的晶格時，就會形成冰。這意味著隨著分子越來越接近，水會凝結，並且隨著它們的分子間空間減小，水分子相互吸引得更強烈，從而形成晶格。

魚血液中的防凍蛋白進入這些晶格並阻止它們連線在一起。如果阻止晶體相互連線，它們就不能在血液中形成冰。他們不能形成大到足以對身體造成任何傷害的冰晶。

有趣的是，這不是我們看到這種能力的唯一地方！

自然界中的防凍劑，南極魚類並不是唯一進化出這種有趣適應的生物，防凍蛋白實際上存在於許多其他生物體中。

這種適應在許多原始生物中都能看到，例如海冰矽藻和某些細菌，但也見於更進化的生物，如雪黴菌甚至某些甲蟲！

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黃粉蟲甲蟲是另一種血液中含有防凍蛋白的物種

有趣的是，這些適應以不同的方式演變，但最終實現了相同的結果。在進化的研究中，這種現象被稱為趨同進化。簡單來說，它就像地圖上的許多不同路線，它們以相同的目的地結束。

這些防凍蛋白令人興奮的是，它們實際上也可能對人類有用！

在儲存組織時，它們可以用作冷凍儲存的申請人，特別是在醫學中。這些化合物可用作對人體有毒的現有防凍化合物的天然替代品。

它也可以用於農業。凍害是植物的巨大破壞因素，因此使用這些天然多肽化合物可以幫助植物度過特別嚴酷的冬天。

令人興奮的是，自然界中意想不到的發現如何改變我們的生活方式！