綜合避難所

從外部細菌借來的基因，讓深海巨型甲殼類生物 5 年不進食也餓不死

一般人餓個 1、2 天就很難受，但地球深海有種生物，卻能在食物極度匱乏的環境忍耐長達 5 年不進食，體型還長得比足球大。

科學家想不透，這些動物體型如此驚人，又如何在營養物質匱乏的深海繁衍生息？

中國科學院海洋研究所（IOCAS）團隊為此著手調查生活在不同深度的 2 種巨型深海等足類（giant deep-sea isopod）物種：Bathynomus jamesi（約 900 公尺深）、Bathynomus doederleini（約 300 公尺深），發現牠們的生存策略可以用 4 個字概括：開源節流。

開源 = 把胃撐大，節流 = 代謝降到最低，研究人員透過多組學分析與功能實驗發現，巨型深海等足類動物具有裝滿食物的巨大胃（佔身體三分之二）、極低基礎代謝率（BMR），但胃袋常見的消化細菌不多，反而富含與脂質儲存相關的批衣菌（Chlamydiae）。

研究人員推測，巨型深海等足類動物一有機會就暴食，進到胃裡的食物不會全部消化，而是吃飽便將能量轉為脂質儲存（長期存糧）進入「低功耗模式」，基礎代謝率降低到極限以忍受長時間飢餓。

團隊進一步指出，巨型深海等足類動物的超強耐餓能力與基因組包含 ND1 有關。

該基因原本屬於一種外部共生細菌，後來透過水平基因轉移方式，被等足類「借」走並整合進自己的基因組，更精妙的是 ND1 受到表觀遺傳機制精準控制，能在不同環境發揮不同作用：常溫下 ND1 提高代謝速率；低溫（深海環境）時 ND1 反而抑制線粒體活性，降低整體能量消耗。

研究人員進一步將 ND1 基因植入斑馬魚、線蟲、人類 293T 細胞，發現在低溫條件下，帶有 ND1 基因的斑馬魚耐餓能力提升 37%，顯示該基因是等足類動物在極端環境下的「省電開關」。

該研究破解巨型等足類動物如何 5 年不進食也不會餓死的冷門謎團，並指出水平基因轉移 + 表觀遺傳調控重新分配能量的生理策略，能讓動物維持巨大體型的同時又極度耐餓。

新論文發表在《Cell》期刊。