洞穴鱼有明显的适应能力，例如缺少眼睛和苍白的颜色，这表明它们如何在黑暗的地下世界中进化了数千年。现在辛辛那提大学的研究人员表示，这些令人难以置信的鱼具有同样出色的生理机能，可以帮助它们应对会杀死其他物种的低氧环境。

加州大学艺术与科学学院的生物学家发现，墨西哥洞穴鱼通过红细胞产生更多的血红蛋白，与生活在水面的鱼相比，这些红细胞要大得多。血红蛋白帮助身体在鱼的细胞和器官及其鳃之间运输氧气和二氧化碳。

该研究发表在《自然》杂志《科学报告》上。它展示了对200年来一直吸引着生物学家的动物的了解还有多少。

“我对这些鱼很着迷了很长时间，”加州大学副教授JoshuaGross说。

洞穴鱼在世界各地的洞穴中进化。加州大学生物学家研究的物种Astyanaxmexicanus最近在20,000年前与仍然在墨西哥SierradeElAbra附近溪流中发现的地表鱼类分化。

与表面上的银色同类相比，洞穴鱼呈淡粉色，几乎是半透明的。虽然洞穴鱼有最微弱的残留眼窝轮廓，但表面的tetras却有巨大的圆形眼睛，这给了它们永远惊讶的表情。

格罗斯说，尽管它们有许多明显的身体差异，但许多人认为这两种鱼是同一物种的成员。

“与查尔斯达尔文在加拉帕戈斯群岛的雀类在物种层面上是分开的不同，洞穴鱼和地表鱼都被认为是同一物种的成员，并且可以杂交，”他说。

格罗斯说，这使它们成为生物学家研究进化和遗传适应的良好模型系统。

多年来，格罗斯和他的学生们对这些令人费解的鱼了解了很多。他们发现这条鱼的头骨是不对称的，这可能是为了适应在没有视觉线索的世界中导航。他们确定了导致这条鱼幽灵般苍白的基因。它与导致人类头发颜色变红的基因相同。

其他地方的科学家报告说，洞穴鱼的睡眠时间少于水面鱼。

在最新的研究中，格罗斯和加州大学生物学系的学生杰西卡弗里德曼和该研究的主要作者泰勒博格斯检查了洞穴鱼血液中的血红蛋白，看看它是否可以解释它们如何在地下深处洞穴的低氧环境中生存下来。加州大学的研究检查了来自墨西哥洞穴中的三个种群的洞穴鱼，分别是Chica、Tinaja和Pachón。

虽然快速流动的地表溪流充满了氧气，但洞穴鱼生活在深洞穴中，那里的积水长期不受干扰。研究发现，这些常设水池中的一些溶解氧远低于地表水。

“他们一直在四处走动，但他们几乎无法获得营养，”博格斯说。“这是一个悖论。他们正在消耗所有这些能量。它是从哪里来的?”

血液样本显示，洞穴鱼的血红蛋白比水面鱼多。加州大学的研究人员假设洞穴鱼必须具有更高的血细胞比容——这是一种衡量全血中红细胞相对贡献的临床指标。

这些研究人员希望在穴居鱼中发现更多的红细胞，“但它们实际上是相同的，”格罗斯说。“我们无法弄清楚发生了什么。”

加州大学生物学家检查了这两种鱼的红细胞，发现相比之下，洞穴鱼的红细胞要大得多。

“这种大小差异在很大程度上解释了血细胞比容的差异，”格罗斯说。“我们对进化中细胞大小的机制知之甚少，因此我们可以利用这一发现来深入了解动物如何进化出升高的血红蛋白能力。”

格罗斯说，升高的血红蛋白可能会让洞穴鱼在低氧环境中觅食更长时间。洞穴鱼通常不得不更加努力地在洞穴中寻找有限的食物。

博格斯说，科学家们对鱼类如何从水中吸取氧气非常感兴趣。由于气候变化和人类发展，海洋系统出现了更多的生态灾难，例如赤潮、藻类大量繁殖，这些造成的低氧环境往往会导致大量鱼类死亡。

“这里有很多生态相关性，”他说。“它发生在淡水环境、咸水环境中。研究人员正试图引起人们对这个可怕问题的关注。”