你知道嗎？今年4月跟隨神舟十八號(hào)乘組一同前往空間站的還有4位特殊的“乘客”——斑馬魚，它們身?yè)?dān)“重任”，與4克金魚藻組成小型水生生態(tài)系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)在空間培養(yǎng)脊椎動(dòng)物方面的突破努力著。

斑馬魚究竟有何特別之處，能脫穎而出成為太空“客人”呢？

“草根”斑馬魚

斑馬魚又名藍(lán)條魚、花條魚、斑馬擔(dān)尼魚，體長(zhǎng)3～5厘米，纖細(xì)的體形仿佛一只精巧的紡錘。斑馬魚來自喜馬拉雅山南麓，生長(zhǎng)在恒河和布拉馬普特拉河形成的水網(wǎng)地帶，因?yàn)閺念^部直達(dá)尾鰭有多條深藍(lán)色的類似斑馬的紋路，有著“斑馬魚”的美稱。

斑馬魚不僅僅是一種觀賞魚類，它與人類的基因相似度高達(dá)87%，被稱為“模式生物”，可用于研究與揭示生命體某種具有普遍規(guī)律的生物現(xiàn)象。斑馬魚對(duì)毒性物質(zhì)能夠產(chǎn)生與人類相似的反應(yīng)，這對(duì)于理解人類生命科學(xué)、疾病預(yù)防和治療以及藥物研發(fā)等意義重大。

斑馬魚還是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的活體“指示劑”。為了便于觀察它們的組織發(fā)育情況，生物學(xué)家將一種熒光基因植入斑馬魚體內(nèi)，讓它們變換出各種顏色，好像被染上了熒光一般。這種斑馬魚發(fā)出的熒光強(qiáng)度會(huì)隨水中污染物毒素的濃度變化而變化，通過檢測(cè)這些斑馬魚身上的熒光強(qiáng)度，就能快速判斷水質(zhì)的變化情況。

1976年，斑馬魚隨蘇聯(lián)的“禮炮五號(hào)”進(jìn)入太空，從此“一炮而紅”。目前，斑馬魚已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)可為5種魚類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物之一，是繼大鼠、小鼠等哺乳類動(dòng)物后的第三大實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，更是目前唯一適用于高通量藥物篩選的脊椎動(dòng)物。

太空怎么“養(yǎng)魚”

要真正實(shí)現(xiàn)太空“養(yǎng)魚”并非易事。在太空微重力環(huán)境下，魚缸的密閉處理非常重要，不然水會(huì)“飄走”，斑馬魚游動(dòng)起來也會(huì)將水推開。此外，太空沒有浮力，斑馬魚需要隨時(shí)調(diào)整在水中的姿態(tài)，以適應(yīng)微重力環(huán)境。

為此，科學(xué)家構(gòu)建了一個(gè)以斑馬魚為研究對(duì)象的小型密閉生命生態(tài)系統(tǒng)。魚類在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中扮演消費(fèi)者，藻類相當(dāng)于生產(chǎn)者，微生物則充當(dāng)分解者。魚類、植物和微生物協(xié)同參與——藻類光合作用產(chǎn)生的氧氣供斑馬魚呼吸，呼出的二氧化碳供藻類進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生的糞便則為藻類生長(zhǎng)提供了養(yǎng)分，構(gòu)成了一個(gè)自給自足的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。

除了精心設(shè)計(jì)的“魚缸”，斑馬魚吃的還是特制的“太空餐”。這是一種牙膏狀的魚食，通過注射器推進(jìn)喂食。為了讓斑馬魚在空間站更好地存活，航天員還要給斑馬魚提供氧氣，為藻類提供營(yíng)養(yǎng)液、照明，同時(shí)還要滿足該系統(tǒng)pH值、溶氧、溫度、電導(dǎo)率等指標(biāo)要求，并進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)、魚卵收集、廢物處理等操作。

目前，中國(guó)“太空養(yǎng)魚”項(xiàng)目進(jìn)展順利，各“魚航員”狀態(tài)良好。它們?cè)谖⒅亓ο卤憩F(xiàn)出腹背顛倒游泳、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等定向行為異?，F(xiàn)象。科學(xué)家后續(xù)還將利用返回的回收水樣、魚卵等樣品，結(jié)合斑馬魚空間運(yùn)動(dòng)行為視頻等，開展空間環(huán)境對(duì)脊椎動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育與行為的影響研究，為空間密閉生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)研究提供支撐。