会使用 “兴奋剂”的鱼

撰文：普林亚克·伦瓦尔（Priyanka Runwal） 来源：中国数字科技馆

任何职业运动都会禁止运动员使用血液兴奋剂（blood doping）。比如，运动员可以通过注射药品增加红细胞数量，从而提高血液携氧能力，增加肌肉力量。

但是，许多动物天生就会使用“血液兴奋剂”。在需要体力支持时，猪、海鱼和潜水海豹等动物的血液携氧能力可以提高40%到60%。

最新研究表明，一种名为bald notothen的南极鱼类可将自身血液携氧能力提高200%以上，以便让自己在冰冷的海水中也能保持积极的状态。

和大多数原产于南极洲的鱼类一样，这种鱼的血液中含有抗冻蛋白，可帮助自身抵御严寒。但这些蛋白质与红细胞结合时会使血液变得粘稠，难以循环。有些南极鱼类的适应方法非常独特，它们会尽可能降低血液中的红细胞。此时它们会一动不动地等待猎物，通过鳃和皮肤直接从水中吸收氧气。

然而，这种鱼在冰面下的游动非常积极，不仅会追逐磷虾和其他甲壳类动物，还需要小心躲避企鹅和海豹等猎食者。迈克尔·阿克塞尔松（Michael Axelsson）是瑞典哥德堡大学的心血管生理学家，同时也是这项研究的参与者之一。他说，要完成这类行为，“需要为肌肉提供（更多）的氧气”。相关研究发表在《实验生物学杂志》（Journal of Experimental Biology）上。

科学家做了一项对比实验，分别让玻璃容器中的这种鱼处于放松和被塑料管“追逐”的两种状态，然后统计它们的红细胞数值。在静止时，这种鱼的红细胞值为9%，运动时红细胞值则为27%，这表明后者的血液携氧能力激增了207%。

阿克塞尔松表示：“我们还没见过其他鱼类的红细胞值会超过原来的2倍，或者在静止时，红细胞的值会降得如此之低。”他解释说，这种低红细胞值可以减轻这种鱼心脏面临的压力。

研究人员还发现，这种鱼会在脾脏中储存红细胞。在需要时，脾脏会尽量收缩，重量可减少41%，以此将更多的红细胞注入血液。

美国加利福尼亚州斯克里普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography）的海洋生物学家杰拉尔德·科伊曼（Gerald Kooyman，并未参与这项研究）对红细胞数值的巨大变化惊讶不已。

然而他也指出，这类动物的血细胞原本就比较少，所以用3倍的红细胞数来维持血液循环并没有想象中那么难。不过，当潜水威德尔海豹血液中的红细胞水平从40%提高到90%时，它的血液将难以泵出。

博氏南冰?也面临着对应的挑战，它需要权衡这种能力带来的得失。当科学家在这种鱼的主动脉上安装探针后，他们发现，活动频繁的个体血压会升高12%，心脏工作的强度也会增加30%。

博氏南冰?的心脏可以在安静时得到充分的休息，但当它们需要发力时，工作的强度就会明显增加。阿克塞尔松说，“因为需要更多的氧气，这些鱼不得不承担红细胞数量增加所带来的负担。”