与热血动物不同,冷血动物因细胞的代谢而不能保持其体温,此新陈代谢从属于环境,例如当水温和水的澄清度发生变化时,河虾的新陈代谢也随之发生变化。如果新陈代谢的变化不正常,说水已被污染。但如何知道出现反常现象呢?
河虾完全和人一样,在肌肉活动时,积累了一种会产生疲劳感觉的物质——乳酸。为了消除这种疲劳,乳酸就转换成一种无毒的物质——丙酮酸,此变化是靠一种乳酸脱氢化酶进行的。
这种酶在河虾身上和整个冷血动物身上一样,是随季节而改变形式的。它有两个变态:冬天一个变态,夏天一个变态、如果夏天时水发暗,如同发生重油污染时那样,那么到了冬天,河虾突然开始制造冬酶,新陈代谢就紊乱。
乳酸转换成丙酮酸的时间是随季节变化的。对于夏酶来说,温度在10 ~ 20°C时(7月份的海水温度),转换反应最快:对于冬酶来说,则温度在5 ~ 10°C时(12月份的海水温度),转换反应最快。
因此可以说,当冬酶对夏天的河虾起作用时,乳酸就较缓慢地中和成丙酮酸。作相反试验时,则产生相同的现象。
河虾对环境的适应性是很小的,以致夏酶和冬酶不是像人们所想的那样,它们只是由同一基因产生的一种相同物质的二个变种。事实上,它们是由二个基因产生的二个变种。
此特性导致得到至今未被人知道的一种结果:事实上,每一种酶都服从它自己的周期。在年初的头三个月中,河虾的机体作迎接下一季节的准备。从4月份开始,夏酶储存完毕。从9月份开始,冬酶储存完毕。分布在河虾机体上的光感受器,发出季节性变化信息:一旦当人们用黑遮光板遮住河虾,不给它任何光的信息时,这个甲壳类动物就不再能迎接夏天和冬天。一个微小的力量就可使它疲劳,这是因为积累的乳酸不再中和的缘故。
然而,从光或热的角度来看,这不只是因为河虾改变了对环境的信息,而是因为污染使水生动物的新陈代谢发生紊乱。黑潮和热污染不是应该归罪的唯一原因,污染直接对动物的新陈代谢起作用。因此,农业肥料中的尿素甚至可以减慢乳酸脱氢化酶的合成。另外,由于动物不能中和乳酸,而处于弱抵抗力状态、
乳酸脱氢化酶不是唯一的污染参数。如同陆地动物一样,冷血动物还产生许多其它的酶,其中许多酶对这种或那种污染敏感。汞、DDT、某些经常排入江河和大海的酸(盐酸、硫酸、硝酸),都会破坏水质。因此,对水质污染要作总的试验。
〔Science et Vie,1978年9月,732期81页〕