渦蟲是一種畏光的動(dòng)物,以其極強(qiáng)的再生能力著稱。一位印度生物學(xué)家想看看它的身體是如何對(duì)光做出反應(yīng)的。
首先,他證實(shí),渦蟲頭部的兩個(gè)眼點(diǎn)使得它能逃離可見(jiàn)光。接下來(lái),他砍掉它的頭。他發(fā)現(xiàn),無(wú)頭渦蟲雖然不會(huì)對(duì)可見(jiàn)光做出反應(yīng),但依然對(duì)紫外光有反應(yīng)。
這表明,渦蟲已進(jìn)化出兩套獨(dú)立的對(duì)光反應(yīng)的系統(tǒng):第一套系統(tǒng)受眼點(diǎn)和大腦控制,第二套系統(tǒng)是廣泛分布在身體上的神經(jīng)反射系統(tǒng)。有證據(jù)表明,一種叫TRPA1的蛋白可能參與了第二套系統(tǒng)的反應(yīng)。
渦蟲頭的再生用了一周多的時(shí)間:被砍頭4天后,眼點(diǎn)已經(jīng)長(zhǎng)出來(lái)了,但此時(shí),渦蟲對(duì)紫外光的反應(yīng)仍強(qiáng)于對(duì)可見(jiàn)光的反應(yīng)。等過(guò)了7天,它對(duì)可見(jiàn)光的反應(yīng)才重新占主導(dǎo)地位——這意味著,它的眼點(diǎn)和大腦重新獲得了對(duì)身體的控制權(quán)。
研究人員猜測(cè),身體對(duì)紫外光的反應(yīng)可能是一種更古老的機(jī)制,而眼點(diǎn)對(duì)可見(jiàn)光的反應(yīng)則是之后進(jìn)化出來(lái)的。如果是這樣,那這個(gè)實(shí)驗(yàn)就相當(dāng)于把這一進(jìn)化過(guò)程快速“回放”了一遍,讓我們看到,渦蟲是如何從無(wú)意識(shí)的對(duì)紫外光敏感過(guò)渡到有意識(shí)地對(duì)可見(jiàn)光敏感的。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)于人體生理學(xué)或許也有啟發(fā)。例如,我們的皮膚也能對(duì)光做出獨(dú)立于我們眼睛的反應(yīng),如能夠生產(chǎn)黑色素,而且最近的研究表明,這個(gè)過(guò)程也涉及到TRPA1蛋白。這意味著,對(duì)渦蟲的研究有助于我們更好地理解人身上這些對(duì)光敏感的器官是如何工作的。