近日，yl6809永利以第一作者单位在国际顶级学术期刊《Cell》发表题为“Deep-sea megafauna co-opts microbial energy metabolism genes to withstand ultra-long starvation”的研究论文。学院王堃教授为论文共同第一作者。该研究聚焦深海大型甲壳动物在黑暗、寒冷和寡营养环境中的长期生存难题，系统揭示了深海水虱超强耐饥饿能力的分子基础和适应机制。

深海环境食物来源稀少且极不稳定，体型巨大化却意味着更高的能量需求，这一矛盾长期困扰极端环境生命适应研究。研究团队以詹姆斯深水虱（Bathynomus jamesi）和道氏深水虱（Bathynomus doederleini）为对象，结合基因组学、转录组学、表观遗传学、微生物组学和多系统功能验证，发现深海水虱形成了“开源节流”的双重生存策略：一方面通过巨大的胃和脂肪体等结构储存能量，另一方面通过降低基础代谢率延长能量利用周期。

图1 研究对象詹姆斯深水虱（下）和道氏深水虱（上）

在分子机制层面，研究团队发现，一个来源于共生微生物的能量代谢相关基因ND1插入深海水虱基因组后，突破了水平基因转移基因在剂量和表达调控上的常见限制。进一步分析显示，ND1发生转移后复制，并受到组蛋白乙酰化等表观遗传机制的精准调控，使其能够在低代谢背景下参与线粒体能量代谢网络调节。

图2 深海水虱适应深海寡营养环境的双重策略

功能实验进一步证实，ND1能够在低温条件下有效抑制能量代谢过程、降低线粒体活性，并提升机体耐饥饿能力。研究显示，在模拟深海低温环境下，ND1敲入可使斑马鱼耐饥饿能力提升37%。这一发现说明，深海水虱通过“水平基因转移+表观遗传优化”重塑能量分配模式，从而在极端环境中实现生长与生存之间的精细平衡。

该成果不仅揭示了深海巨型动物超长耐饥饿现象背后的关键机制，也为理解生命体在极端环境下的适应演化提供了重要范例。相关研究对极端环境生物学、适应进化、能量代谢调控及仿生应用研究具有重要意义，也体现了学院在生命科学基础研究和交叉前沿领域的持续积累。

论文由中国科学院海洋研究所李富花团队联合国内外多家单位共同完成。中国科学院海洋研究所研究员袁剑波、张晓军、李诗豪，yl6809永利王堃教授，首都医科大学教授孙亚民为共同第一作者；中国科学院海洋研究所李富花研究员、相建海研究员和香港中文大学朱嘉濠教授为通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.05.012

（文/图：王堃；审核：邱强）