簡介
一些不同種類的魚類之俗稱，其中鲈形目(Perciformes)帶腭魚科(Chaenichthyidae或Chaenichthyidae)内的一些魚，因為吻部形狀似鳄，又稱鳄冰魚。又因為體内缺少紅血球及血紅素亦稱為白血魚。其血液攜帶的氧氣比紅血球的魚少得多，但其心髒及鰓血管較大，循環血量較大，能從含氧豐富的南極海水中吸取足夠的氧。鳄冰魚約有16種，多數分布在南極，主要以甲殼類和小魚為食。此外銀白魚(smelt)及銀魚屬(Salanx)的銀魚亦稱為冰魚，這些魚類則分屬鲑形目(Salmoniformes)内的一些不同的科。
由來自德國、澳大利亞等國家的科學家所組成的南極調查小組25日表示，因氣溫上升導緻崩塌的南極拉森(Larsen B)冰架下方的海域，2007年1月發現了19種新海洋生物，新發現的一些動物顯示出驚人的适應寒冷的能力，其中包括一種冰魚，已經進化到可以在沒有紅血球細胞的情況下生存。
在寒冷的冬天，人們已經穿上了厚厚的棉襖，可是魚卻在水底自由地遊來遊去，一點兒也沒有怕冷的意思。這是我們生活中的一個常見的現象，你見過被凍死的魚嗎？當然沒有，但是這是什麼原因呢？魚既沒有可以蔽寒的皮毛，又不會像蛇那樣鑽進洞裡進行冬眠。它是靠着什麼才不至于被凍壞的呢？
生物界真是一個奇妙的領地，它們可以生存在地球上的任何一個角落。即使在人類看來，那是一個難以想象的苛刻環境，生物照樣可以以它們在長久的進化歲月中形成的适應本能過着正常的生活。魚類，特别是生活在極地冰海下的魚類就是如此。
生存奧秘
魚類根據生物學研究認為，它是一種體溫随外界溫度改變而改變的所謂冷血動物。寒冷的冬天到來了，在北極和南極附近廣闊的海面上已經是千裡冰封了，幾米厚的冰層把海面變成了一個冰的大陸，但是原來在那裡生活的魚類，卻絲毫不避嚴寒，仍然在那裡自由自在地生活。人們不禁會産生疑問：“在冰海中生活的魚類，為什麼不會被凍死呢？”
在與羅斯海相對的南極大陸的麥克默多海峽，長年水溫從海面直到水下的幾百米，都在零下1．9℃左右，而栖居在這種環境中的某些魚類，血液的冰點卻在零下2．0℃到零下2．1℃之間，由于血液的冰點比海水的冰點要低一些，所以它們在低溫下生活，才不緻被凍死。
與栖息在冰海中的魚類不同的是，栖息在溫帶的魚類，它們血液的冰點卻隻有-0.8℃左右，這些魚類，就無論如何都不能在酷寒的海水環境中生存了。溫度魚類的血液冰點下降，主要由存在于血液中的低分子物質，尤其是氯化鈉（NaCI）在起作用。于是自然會讓人聯想到，是否生活在冰海裡的魚類的血液中，含有更多的鹽類。就目前人類所知，氯化鈉等鹽類對生活在南極海域魚類血液冰點下降所起的作用，還不到70%，這就使人想到，那一定是有另外的物質在起着神秘的作用。
在1953年，美國沃茲堡海洋研究所的斯科蘭德等人發現，生活在南極海域的魚類血液中，都存在着一種高分子物質，正是這種物質使得這裡的魚類血液冰點降低。随後，他們為闡明這種物質作了大量的研究工作。1970年前後，美國加利福尼亞大學的德佛裡斯等人又指出：上述那種具有抗凍作用的高分子物質，實際上是糖類和蛋白質結合在一起的一種糖蛋白質。他們從生活在南極海的，兩種特殊魚類的血液中分離出一種糖蛋白質，稱為“冰點下降糖蛋白質”（縮寫為FPD糖蛋白質，FPD是英文freezing point de－pression的縮寫）。它們主要有三種，用超速離心法和滲透壓法測定它們的分子量時表明，三種FPD糖蛋白質的分子量分别為：11，000、17，000、21，500。三者之間除分子量不同外，在化學組成上沒有任何差别。
這種被分離出來的FPD糖蛋白質的作用，并不能通過摩爾濃度與冰點下降度之間的關系來說明（通常溶液中溶質的摩爾濃度越大，冰點的下降度越大）。這三種糖蛋白質雖然其都是化學性質一樣的蛋白質，但當其結構成較大分子量的此類糖蛋白質時，其分子量越大，抗凍效果就越明顯地增大。如果我們用每毫升溶液所含溶質的毫克數這樣一種濃度，來與糖蛋白質和氯化鈉對冰點下降的作用相比較，就會發硯：當濃度都在10毫克/毫升以下時，雖然NaCI的作用比FPD糖蛋白質要大，但是，當按摩爾比計算時，FPD糖蛋白質的作用，實際上要比NaCI的效果大約200～500倍。此外，研究者還發現，FPD糖僅起着降低血看障低血液冰點的作用，而對物質的熔點幾乎沒有影響。
存在于魚血液中的三種FPD糖蛋白質的濃度，總濃度為8毫克/毫升左右，它能使血液的冰點降低約0.6℃。
由此可見，極地冰海中的魚類在長期的進化中生成了能适應環境的特珠物質，如FPD糖蛋白質，以及NaCI等鹽類所起的作用，終于能使魚類巧妙地降低血液的冰點，從而使海水的溫度高于它們身體血液的冰點，它們也就可以自由自在地在極冰下生活了。
分類及栖息地
冰魚分為一科，即鳄冰魚科(Channichthyidae)，種類較多，共11屬25種。
在地理分布上，南極冰魚廣泛分布于南極各大海域，但不同種類的冰魚有其各自的栖息特點，如常見種:鳄頭冰魚(Chaenocephalus esox)分布于福克蘭群島周邊的巴塔哥尼亞大陸架水域;頭帶冰魚(C.ceratus)、南喬治亞拟冰魚(Pseudochaenichthysgeorgianus)、裘氏颚頭冰魚(C.gunnari)和獨角冰(C.rhinoceratus)分布在南極低緯度海域，其中前2種分布于包含布韋島在内的大西洋海域，裘氏颚頭冰魚分布于印度洋的凱爾蓋朗群島和赫德島附近，以及大西洋的多數島嶼附近水域;獨角冰魚曾發現于凱爾蓋朗群島和馬裡恩島嶼附近水域(Gonetal.1988)。
年齡鑒定方法n
漁獲物體長分析法n
此類方法中比較有代表性的是體長頻度法和體長換算法。這2種方法的原理相同，均是依據漁獲物體長分布離散頻度确定年齡，分析生長特性。該方法一般隻适用于分析年齡組成較為簡單且生長較快的種群，或生長較慢且處于稚幼階段的種群。針對南極冰魚，該方法通常與其他方法相結合，或與鈣化組織年齡鑒定的結果進行綜合分析(Weatherley etal．，1987)。Kock(1980)用體長頻度法拟算出裘氏颚頭冰魚體長-年齡的關系圖。
鈣化組織分析法n
該方法是利用鱗片、鳍條、脊椎骨和耳石等硬化或鈣化組織，通過分辨這些組織上記錄下來的年輪鑒定年齡，分析生長特性的方法(Weatherley et al．，1987)。這是一種普遍使用的年齡與生長研究方法。其優點是不僅可以獲得年齡，而且還可以獲得魚類從出生到捕獲時所有年代和季節的生長特性。常使用的鈣化材料有鱗片、耳石、鳍條、鳍棘、鰓蓋骨、脊椎骨和匙骨等，其中鱗片、鳍條、脊椎骨和耳石是鑒定南極水域魚類年齡的常用鈣化組織，但由于南極冰魚無鱗片，故無法利用鱗片鑒齡。
身體半透明的原因n
1928年，生物學家迪特裡夫·路斯塔德（Ditlef Rustad）在南極布韋島海岸附近抓到了一條不同尋常的魚。這條被路斯塔德命名為“白色鳄冰魚”的魚有大大的眼睛和長着長牙的嘴，纖細的魚鳍骨上覆蓋着透明的膜。它沒有鱗片，而且是奇異的白色，某些部位潔白如雪，其他部位則是半透明的。當路斯塔德把魚剖開的時候，他發現它的血液也是無色的——完全不帶一點紅色。這條鳄冰魚的鰓也很奇特，它們白而柔軟，就像香草雪糕一樣，相比而言，鳕魚的鰓是紅酒般的深紅色，充滿了富含氧氣的血液。
正如我們今天所知道的，不久後，約翰·路德（Johan Ruud）和其他的研究人員确認，這些南極冰魚是唯一同時缺乏紅細胞和血紅蛋白的脊椎動物。血紅蛋白是富含鐵的蛋白質，在血液循環過程中，這些細胞用它吸收和釋放氧氣。一眼看來，生物學家認為冰魚蒼白的血液是對南極冰冷而富含氧氣的水環境的典型适應特征。可能冰魚通過鰓和極薄的皮膚吸收了許多溶解在海水中的氧，因此它們可以抛棄那些大而柔軟的紅細胞。而且，生物學家們還推測，較稀薄的血液在身體中循環流動的時候阻力比較小，而節約能量消耗也有利于生存，尤其是在極端環境裡。
然而，最近一些生物學家提出，血紅蛋白的缺失不是一種有用的适應行為，而是一個基因突變導緻的不幸結果。冰魚的血液攜帶氧氣的量隻有普通魚類血液的10%，為了生存，它們不得不大幅調整自己的身體。進化鑄成的這個大錯也許對于大多數魚類來說是緻命的，但冰魚的鰓，加上一點點幸運的環境優勢，拯救了它們，沒讓它們因血液的缺陷而滅亡。科學家根據新證據調整了冰魚的進化過程，但它們的故事仍然是動物王國中最獨特而奇異的故事之一。
冰魚生活在南冰洋中，那是環繞整個南極洲的海洋。海洋環流逐漸把這裡的海水和較溫暖的海洋隔絕開來，使溫度保持在很低的數值。在南極大陸最北端的南極半島附近，海水溫度在夏天大約是1.5℃，冬天是-1.8℃。南冰洋裡的多數魚類，包括冰魚，在海水溫度降到淡水冰點以下的時候，都能産生抗凍蛋白質，防止血液中形成冰晶。16種南極冰魚都屬于南極魚亞目（Notothenioidei）的帶腭魚科（Channichthyidae）。在南極魚科的幾百種紅色血液的物種中，隻有冰魚缺乏血紅蛋白。南極魚科的所有魚類共同統治了它們所在的水體，占了南冰洋中魚類種類的35%和生物量的90%。
通過對比冰魚和紅血球魚類的DNA，美國西北大學的威廉·德特利茨（William Detrich）和他的同事們确認了導緻血紅蛋白的特殊基因缺陷。總的來說，調控血紅蛋白合成的一個基因在冰魚體内完全缺失。雖然沒有任何其他動物完全缺乏紅細胞，生物學家發現環境改變會導緻紅細胞的減少。當氣候變冷的時候，魚類把血液變得稀薄一點而更容易流動是有好處的。相比生活在溫暖水域裡的魚，生活在冷水裡的魚血液中的紅細胞通常比例更低。而且，生活在溫帶的魚每到冬天的時候血液中紅細胞的比例會減少，以節約能量。根據這些事實，生物學家猜測南極冰魚為了适應南冰洋而進化出了特别稀薄的血液。
阿拉斯加費爾班克斯大學的克莉絲汀·奧布裡恩（Kristin O’Brien）和她的同事，已經不幸逝世的布魯斯·希德爾（Bruce Sidell）決定檢驗這個猜想。在一篇題為《當不幸的事發生在幸運的魚身上》的論文中，奧布裡恩和希德爾首先提出，和南極魚科的近親還有其他大小差不多的魚相比，冰魚的心髒和血管都比較大。雖然在冰魚體内循環的血液異常稀薄，但它們的血液循環系統容量很大。奧布裡恩和希德爾計算出，要讓血液全部循環起來，冰魚消耗的能量大約是南極魚科中紅血球魚類的兩倍。溫帶魚類的心髒消耗的能量不到基礎代謝率的5%，而冰魚巨大的心髒消耗的能量占了身體能提供的能量的22%。他們還指出，冰魚供養每個器官的血管也要比紅血球魚類多。如果你把一條典型的魚的眼睛外層剝掉，向血管中注入黃色的液态矽膠，你将在眼廓周圍看到一個由排列有緻的血管組成的網，就像南瓜上的紋路。而如果對冰魚的眼睛進行同樣的操作，你将看到密集地糾纏在一起的一團血管，就像一盤意大利面。
和近年來的其他生物學家一樣，奧布裡恩和希德爾認為，冰魚巨大的心髒和毛細血管，升高的血壓還有稠密的血管視為對血紅蛋白缺失的補償。但僅有這些适應特征似乎不足以挽救南極冰魚免遭滅絕，它們似乎還從營養富集的環境中受益。大約在2500萬年前，環繞南極這塊與世隔絕的陸地流動的南冰洋開始冷卻。冷水不僅溶解了更多氧氣，還殺死了許多沒有進化出抗凍蛋白或其他适應方式的物種，這就為冰魚和它們的近親提供了一個寒冷的庇護所，這裡随後被它們所統治。
然而現在，冰魚正面臨一個新的威脅——人為的氣候變化。南冰洋正在變暖，而且可能酸化，營養将會減少。奧布裡恩說，研究者已經指出，相比紅血球魚類，成年冰魚對溫度變化更敏感，它們無法經受高溫。如果路德說對了，“隻有在極地地區寒冷的水中，沒有色素的魚類才能生存”，那麼正在南冰洋發生的溫度變化可能給冰魚帶來滅頂之災。想象一下這個故事：冰魚在地球上最極端的環境中進化出了适應零度以下水溫的方式，隻是由于基因突變而丢失了紅細胞；盡管發生了如此悲慘的事故，它們仍然奮力遊泳，心髒增大，也長出了更多的血管，以把足夠的氧氣輸送到身體各個部位；現在，人類正在把南冰洋變成完全不适合冰魚的環境，迫使它們再次進化或滅絕。
