對(duì)于魚(yú)在結(jié)冰的水域中如何生存的問(wèn)題，許多人可能會(huì)感到困惑。畢竟當(dāng)水面被冰封時(shí)，水與空氣的氧氣交換被切斷，魚(yú)類的氧氣供應(yīng)似乎會(huì)陷入困境，然而實(shí)際情況并非如此，魚(yú)類有一系列適應(yīng)機(jī)制來(lái)應(yīng)對(duì)這種極端環(huán)境。

首先我們必須明白，盡管冰層阻礙了空氣中的氧氣溶解到水中，但水中的氧氣并不會(huì)立即消失。事實(shí)上水中的綠色植物通過(guò)光合作用能夠釋放氧氣，白天陽(yáng)光能夠穿透冰層，使得水生植物得以進(jìn)行光合作用并釋放一定量的氧氣，這一過(guò)程成為了冰封水域中魚(yú)類的重要氧氣來(lái)源。

除了光合作用提供的氧氣外，魚(yú)類本身也具備驚人的耐低氧能力。以黑鯽為例，這種魚(yú)類在芬蘭的寒冬中，經(jīng)常會(huì)被凍在冰層里，當(dāng)春天來(lái)臨冰層融化時(shí)，這些黑鯽往往能夠復(fù)活并活蹦亂跳。為了解釋這一現(xiàn)象，芬蘭約恩蘇大學(xué)的兩位科學(xué)家Matti Vornanen和Vesa Paajanen進(jìn)行了一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)一年的研究。

他們的研究發(fā)現(xiàn)，黑鯽在秋季就會(huì)開(kāi)始減少活動(dòng)并儲(chǔ)存糖原。在這一過(guò)程中，它們的鈉鉀泵[1]活動(dòng)速率會(huì)顯著降低，隨著溫度的持續(xù)下降和水中的氧氣逐漸減少甚至消失，黑鯽能夠?qū)?chǔ)存的糖原分解為乙醇，值得注意的是糖原分解為乙醇通常會(huì)產(chǎn)生乳酸，但黑鯽卻能夠避免這一過(guò)程。

這些乙醇在黑鯽體內(nèi)起到了加速循環(huán)系統(tǒng)的作用。這意味著，即使在看似凍僵的狀態(tài)下，黑鯽的循環(huán)系統(tǒng)依然在運(yùn)行，更重要的是這一過(guò)程中不需要氧氣的參與，這一發(fā)現(xiàn)不僅解釋了為什么黑鯽能夠在低氧、低溫的環(huán)境中生存下來(lái)，也揭示了為什么許多魚(yú)在冰層中解凍后仍然能夠存活。

冰層的上層雖然隔絕了外界的嚴(yán)寒，但由于魚(yú)體內(nèi)的循環(huán)系統(tǒng)一直在工作，魚(yú)四周的溫度能夠保持在接近于0℃的水平，這使得魚(yú)體內(nèi)不會(huì)結(jié)冰，從而避免了可能破壞魚(yú)細(xì)胞和內(nèi)臟的冰晶的形成。顯然這種能力是許多魚(yú)類在寒冷冬季中得以生存的關(guān)鍵，常見(jiàn)的金魚(yú)也具備這一能力，顯示了魚(yú)類在應(yīng)對(duì)ji端環(huán)境方面的多樣性和適應(yīng)性。

總的來(lái)說(shuō)，魚(yú)類在面對(duì)結(jié)冰水域這種ji端環(huán)境時(shí)，展現(xiàn)出了多種應(yīng)對(duì)機(jī)制。無(wú)論是通過(guò)光合作用獲取氧氣，還是利用自身儲(chǔ)存的能量來(lái)維持生命活動(dòng)，都體現(xiàn)了魚(yú)類驚人的生命力和適應(yīng)能力。這些發(fā)現(xiàn)不僅豐富了我們對(duì)自然界生物多樣性的理解，也為生物學(xué)和生態(tài)學(xué)的研究提供了新的視角和思路。

注解：

[1] 鈉鉀泵（sodiumpotassiumpump）：一種蛋白質(zhì)分子，進(jìn)行鈉離子和鉀離子之間的交換，又稱鈉泵或鈉鉀ATP酶。它會(huì)使細(xì)胞外的Na+濃度高于細(xì)胞內(nèi)，當(dāng)Na+順著濃度差進(jìn)入細(xì)胞時(shí)，會(huì)經(jīng)由本體蛋白質(zhì)的運(yùn)載體將不易通過(guò)細(xì)胞膜的物質(zhì)以共同運(yùn)輸?shù)姆绞綆爰?xì)胞。