南极冰鱼外型细长，头比较大，外皮呈黑白相间 ，大大的眼睛和长着长牙的嘴，纤细的鱼鳍骨上覆盖着透明的膜。它没有鳞片，而且是白色，某些部位洁白如雪，其他部位则是半透明的，体内几乎不含血红蛋白。南极冰鱼因其神奇的白色外形和几乎无色的血液（由于血红蛋白缺失）而被早期的英国捕鲸者命名。南极冰鱼肉质雪白、细嫩，味道鲜美，属南极海洋珍品；且来自于无污染水域，是一种符合现代人需求的健康食品。

一些不同种类的鱼类之俗称，其中鲈形目(Perciformes)带腭鱼科(Chaenichthyidae或Chaenichthyidae)内的一些鱼，因为吻部形状似鳄，又称鳄冰鱼。又因为体内缺少红血球及血红素亦称为白血鱼。其血液携带的氧气比红血球的鱼少得多，但其心脏及鳃血管较大，循环血量较大，能从含氧丰富的南极海水中吸取足够的氧。鳄冰鱼约有16种，多数分布在南极，主要以甲壳类和小鱼为食。此外银白鱼(smelt)及银鱼属(Salanx)的银鱼亦称为冰鱼，这些鱼类则分属鲑形目(Salmoniformes)内的一些不同的科。

由来自德国、澳大利亚等国家的科学家所组成的南极调查小组25日表示，因气温上升导致崩塌的南极拉森(Larsen B)冰架下方的海域，2007年1月发现了19种新海洋生物，新发现的一些动物显示出惊人的适应寒冷的能力，其中包括一种冰鱼，已经进化到可以在没有红血球细胞的情况下生存。

在寒冷的冬天，人们已经穿上了厚厚的棉袄，可是鱼却在水底自由地游来游去，一点儿也没有怕冷的意思。这是我们生活中的一个常见的现象，你见过被冻死的鱼吗？当然没有，但是这是什么原因呢？鱼既没有可以蔽寒的皮毛，又不会像蛇那样钻进洞里进行冬眠。它是靠着什么才不至于被冻坏的呢？”

生物界真是一个奇妙的领地，它们可以生存在地球上的任何一个角落。即使在人类看来，那是一个难以想象的苛刻环境，生物照样可以以它们在长久的进化岁月中形成的适应本能过着正常的生活。鱼类，特别是生活在极　地冰海下的鱼类就是如此。

让我们来探讨一下这些在冰海中生活的鱼类的奥秘吧！

鱼类根据生物学研究认为，它是一种体温随外界温度改变而改变的所谓冷血动物。寒冷的冬天到来了，在北极和南极附近广阔的海面上已经是千里冰封了，几米厚的冰层把海面变成了一个冰的大陆，但是原来在那里生活的鱼类，却丝毫不避严寒，仍然在那里自由自在地生活。人们不禁会产生疑问：“在冰海中生活的鱼类，为什么不会被冻死呢？”

在与罗斯海相对的南极大陆的麦克默多海峡，长年水温从海面直到水下的几百米，都在零下1．9℃左右，而栖居在这种环境中的某些鱼类，血液的冰点却在零下2．0℃到零下2．1℃之间，由于血液的冰点比海水的冰点要低一些，所以它们在低温下生活，才不致被冻死。

与栖息在冰海中的鱼类不同的是，栖息在温带的鱼类，它们血液的冰点却只有－0．8℃左右，这些鱼类，就无论如何都不能在酷寒的海水环境中生存了。温度鱼类的血液冰点下降，主要由存在于血液中的低分子物质，尤其是氯化钠（NaCI）在起作用。于是自然会让人联想到，是否生活在冰海里的鱼类的血液中，含有更多的盐类。就目前人类所知，氯化钠等盐类对生活在南极海域鱼类血液冰点下降所起的作用，还不到70%，这就使人想到，那一定是有另外的物质在起着神秘的作用。

在1953年，美国沃兹堡海洋研究所的斯科兰德等人发现，生活在南极海域的鱼类血液中，都存在着一种高分子物质，正是这种物质使得这里的鱼类血液冰点降低。随后，他们为阐明这种物质作了大量的研究工作。1970年前后，美国加利福尼亚大学的德佛里斯等人又指出：上述那种具有抗冻作用的高分子物质，实际上是糖类和蛋白质结合在一起的一种糖蛋白质。他们从生活在南极海的，两种特殊鱼类的血液中分离出一种糖蛋白质，称为“冰点下降糖蛋白质”（缩写为FPD糖蛋白质，FPD是英文freezing point de－pression的缩写）。它们主要有三种，用超速离心法和渗透压法测定它们的分子量时表明，三种FPD糖蛋白质的分子量分别为：11，000、17，000、21，500。三者之间除分子量不同外，在化学组成上没有任何差别。

这种被分离出来的FPD糖蛋白质的作用，并不能通过摩尔浓度与冰点下降度之间的关系来说明（通常溶液中溶质的摩尔浓度越大，冰点的下降度越大）。这三种糖蛋白质虽然其都是化学性质一样的蛋白质，但当其结构成较大分子量的此类糖蛋白质时，其分子量越大，抗冻效果就越明显地增大。如果我们用每毫升溶液所含溶质的毫克数这样一种浓度，来与糖蛋白质和氯化钠对冰点下降的作用相比较，就会发砚：当浓度都在10毫克/毫升以下时，虽然NaCI的作用比FPD糖蛋白质要大，但是，当按摩尔比计算时，FPD糖蛋白质的作用，实际上要比NaCI的效果大约200～500倍。此外，研究者还发现，FPD糖仅起着降低血看障低血液冰点的作用，而对物质的熔点几乎没有影响。

存在于鱼血液中的三种FPD糖蛋白质的浓度，总浓度为8毫克/毫升左右，它能使血液的冰点降低约0．6℃。

由此可见，极地冰海中的鱼类在长期的进化中生成了能适应环境的特珠物质，如FPD糖蛋白质，以及NaCI等盐类所起的作用，终于能使鱼类巧妙地降低血液的冰点，从而使海水的温度高于它们身体血液的冰点，它们也就可以自由自在地在极冰下生活了。

冰鱼分为一科，即鳄冰鱼科( Channichthyidae) ，种类较多。Near 等( 2003) 做了较为详尽的分类( 表1) ，共11 属25 种。在地理分布上，南极冰鱼广泛分布于南极各大海域，但不同种类的冰鱼有其各自的栖息特点，如常见种: 鳄头冰鱼( Chaenocephalus esox)分布于福克兰群岛周边的巴塔哥尼亚大陆架水域; 头带冰鱼( C.ceratus) 、南乔治亚拟冰鱼( Pseudochaenichthysgeorgianus) 、裘氏颚头冰鱼( C.gunnari)和独角冰鱼( C.rhinoceratus) 分布在南极低纬度海域，其中前2 种分布于包含布韦岛在内的大西洋海域，裘氏颚头冰鱼分布于印度洋的凯尔盖朗群岛和赫德岛附近，以及大西洋的多数岛屿附近水域; 独角冰鱼曾发现于凯尔盖朗群岛和马里恩岛屿附近水域( Gonetal.1988) 。

此类方法中比较有代表性的是体长频度法和体长换算法。这2 种方法的原理相同，均是依据渔获物体长分布离散频度确定年龄，分析生长特性。该方法一般只适用于分析年龄组成较为简单且生长较快的种群，或生长较慢且处于稚幼阶段的种群。针对南极冰鱼，该方法通常与其他方法相结合，或与钙化组织年龄鉴定的结果进行综合分析( Weatherley etal．，1987) 。Kock( 1980) 用体长频度法拟算出裘氏颚头冰鱼体长-年龄的关系图。

该方法是利用鳞片、鳍条、脊椎骨和耳石等硬化或钙化组织，通过分辨这些组织上记录下来的年轮鉴定年龄，分析生长特性的方法( Weatherley et al．，1987) 。这是一种普遍使用的年龄与生长研究方法。其优点是不仅可以获得年龄，而且还可以获得鱼类从出生到捕获时所有年代和季节的生长特性。常使用的钙化材料有鳞片、耳石、鳍条、鳍棘、鳃盖骨、脊椎骨和匙骨等，其中鳞片、鳍条、脊椎骨和耳石是鉴定南极水域鱼类年龄的常用钙化组织，但由于南极冰鱼无鳞片，故无法利用鳞片鉴龄。

1928年，生物学家迪特里夫·路斯塔德（Ditlef Rustad）在南极布韦岛海岸附近抓到了一条不同寻常的鱼。这条被路斯塔德命名为“白色鳄冰鱼”的鱼有大大的眼睛和长着长牙的嘴，纤细的鱼鳍骨上覆盖着透明的膜。它没有鳞片，而且是奇异的白色，某些部位洁白如雪，其他部位则是半透明的。当路斯塔德把鱼剖开的时候，他发现它的血液也是无色的——完全不带一点红色。这条鳄冰鱼的鳃也很奇特，它们白而柔软，就像香草雪糕一样，相比而言，鳕鱼的鳃是红酒般的深红色，充满了富含氧气的血液。

正如我们今天所知道的，不久后，约翰·路德（Johan Ruud）和其他的研究人员确认，这些南极冰鱼是唯一同时缺乏红细胞和血红蛋白的脊椎动物。血红蛋白是富含铁的蛋白质，在血液循环过程中，这些细胞用它吸收和释放氧气。一眼看来，生物学家认为冰鱼苍白的血液是对南极冰冷而富含氧气的水环境的典型适应特征。可能冰鱼通过鳃和极薄的皮肤吸收了许多溶解在海水中的氧，因此它们可以抛弃那些大而柔软的红细胞。而且，生物学家们还推测，较稀薄的血液在身体中循环流动的时候阻力比较小，而节约能量消耗也有利于生存，尤其是在极端环境里。

然而，最近一些生物学家提出，血红蛋白的缺失不是一种有用的适应行为，而是一个基因突变导致的不幸结果。冰鱼的血液携带氧气的量只有普通鱼类血液的10%，为了生存，它们不得不大幅调整自己的身体。进化铸成的这个大错也许对于大多数鱼类来说是致命的，但冰鱼的鳃，加上一点点幸运的环境优势，拯救了它们，没让它们因血液的缺陷而灭亡。科学家根据新证据调整了冰鱼的进化过程，但它们的故事仍然是动物王国中最独特而奇异的故事之一。

冰鱼生活在南冰洋中，那是环绕整个南极洲的海洋。海洋环流逐渐把这里的海水和较温暖的海洋隔绝开来，使温度保持在很低的数值。在南极大陆最北端的南极半岛附近，海水温度在夏天大约是1.5℃，冬天是-1.8℃。南冰洋里的多数鱼类，包括冰鱼，在海水温度降到淡水冰点以下的时候，都能产生抗冻蛋白质，防止血液中形成冰晶。16种南极冰鱼都属于南极鱼亚目（Notothenioidei）的带腭鱼科（Channichthyidae）。在南极鱼科的几百种红色血液的物种中，只有冰鱼缺乏血红蛋白。南极鱼科的所有鱼类共同统治了它们所在的水体，占了南冰洋中鱼类种类的35%和生物量的90%。

通过对比冰鱼和红血球鱼类的DNA，美国西北大学的威廉·德特利茨（William Detrich）和他的同事们确认了导致血红蛋白的特殊基因缺陷。总的来说，调控血红蛋白合成的一个基因在冰鱼体内完全缺失。虽然没有任何其他动物完全缺乏红细胞，生物学家发现环境改变会导致红细胞的减少。当气候变冷的时候，鱼类把血液变得稀薄一点而更容易流动是有好处的。相比生活在温暖水域里的鱼，生活在冷水里的鱼血液中的红细胞通常比例更低。而且，生活在温带的鱼每到冬天的时候血液中红细胞的比例会减少，以节约能量。根据这些事实，生物学家猜测南极冰鱼为了适应南冰洋而进化出了特别稀薄的血液。

阿拉斯加费尔班克斯大学的克莉丝汀·奥布里恩（Kristin O’Brien）和她的同事，已经不幸逝世的布鲁斯·希德尔（Bruce Sidell）决定检验这个猜想。在一篇题为《当不幸的事发生在幸运的鱼身上》的论文中，奥布里恩和希德尔首先提出，和南极鱼科的近亲还有其他大小差不多的鱼相比，冰鱼的心脏和血管都比较大。虽然在冰鱼体内循环的血液异常稀薄，但它们的血液循环系统容量很大。奥布里恩和希德尔计算出，要让血液全部循环起来，冰鱼消耗的能量大约是南极鱼科中红血球鱼类的两倍。温带鱼类的心脏消耗的能量不到基础代谢率的5%，而冰鱼巨大的心脏消耗的能量占了身体能提供的能量的22%。他们还指出，冰鱼供养每个器官的血管也要比红血球鱼类多。如果你把一条典型的鱼的眼睛外层剥掉，向血管中注入黄色的液态硅胶，你将在眼廓周围看到一个由排列有致的血管组成的网，就像南瓜上的纹路。而如果对冰鱼的眼睛进行同样的操作，你将看到密集地纠缠在一起的一团血管，就像一盘意大利面。

和近年来的其他生物学家一样，奥布里恩和希德尔认为，冰鱼巨大的心脏和毛细血管，升高的血压还有稠密的血管视为对血红蛋白缺失的补偿。但仅有这些适应特征似乎不足以挽救南极冰鱼免遭灭绝，它们似乎还从营养富集的环境中受益。大约在2500万年前，环绕南极这块与世隔绝的陆地流动的南冰洋开始冷却。冷水不仅溶解了更多氧气，还杀死了许多没有进化出抗冻蛋白或其他适应方式的物种，这就为冰鱼和它们的近亲提供了一个寒冷的庇护所，这里随后被它们所统治。

然而现在，冰鱼正面临一个新的威胁——人为的气候变化。南冰洋正在变暖，而且可能酸化，营养将会减少。奥布里恩说，研究者已经指出，相比红血球鱼类，成年冰鱼对温度变化更敏感，它们无法经受高温。如果路德说对了，“只有在极地地区寒冷的水中，没有色素的鱼类才能生存”，那么正在南冰洋发生的温度变化可能给冰鱼带来灭顶之灾。想象一下这个故事：冰鱼在地球上最极端的环境中进化出了适应零度以下水温的方式，只是由于基因突变而丢失了红细胞；尽管发生了如此悲惨的事故，它们仍然奋力游泳，心脏增大，也长出了更多的血管，以把足够的氧气输送到身体各个部位；现在，人类正在把南冰洋变成完全不适合冰鱼的环境，迫使它们再次进化或灭绝。

不管怎样，我宁愿固执地相信，尽管南极冰鱼的血液中没有一点血红蛋白，它们的血管仍有足够的弹性，让它们不致灭绝。