閃光會(huì)導(dǎo)致線蟲(chóng)改變行進(jìn)的方向,，從而揭示了無(wú)眼的線蟲(chóng)也具有感知光線的能力,。
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一只生活在地下的線蟲(chóng)似乎沒(méi)有感知光線的能力。然而研究人員最近發(fā)現(xiàn),，秀麗小桿線蟲(chóng)（Caenorhabditis elegans）竟然也擁有這種被人忽視的天賦,。這一發(fā)現(xiàn)將有助于揭示脊椎動(dòng)物視覺(jué)的進(jìn)化歷史。
秀麗小桿線蟲(chóng)是神經(jīng)生物學(xué)家首選的模式動(dòng)物,，這是因?yàn)槠渌哂械暮?jiǎn)單的神經(jīng)系統(tǒng),。在過(guò)去幾年中，研究人員已經(jīng)相繼搞清了線蟲(chóng)如何感知化學(xué)物質(zhì),、熱量以及其他與環(huán)境有關(guān)的線索,。美國(guó)安阿伯市密歇根大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家Shawn Xu介紹說(shuō),，通常情況下，研究人員都會(huì)假設(shè)這些沒(méi)有眼睛的線蟲(chóng)對(duì)光線沒(méi)有感覺(jué),。然而Xu和他的同事注意到,，只有幾毫米長(zhǎng)的秀麗小桿線蟲(chóng)有時(shí)竟然也會(huì)蠕動(dòng)著繞開(kāi)顯微鏡所發(fā)出的明亮光線。
隨著研究的深入,，Xu的研究生Alexander Ward和博士后Jie Liu發(fā)現(xiàn),，對(duì)游水的線蟲(chóng)發(fā)射閃光會(huì)讓這些生物逆轉(zhuǎn)航向。秀麗小桿線蟲(chóng)對(duì)于長(zhǎng)紫外(UV-A)光最敏感,，而其他的實(shí)驗(yàn)則顯示,，這種波長(zhǎng)的光線——能夠損害日光浴者的皮膚——對(duì)于秀麗小桿線蟲(chóng)亦是完全致命的。研究人員在7月6日的英國(guó)《自然—神經(jīng)學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告了這一研究成果,?？茖W(xué)家推斷，感知UV-A的能力將幫助秀麗小桿線蟲(chóng)能夠安全地待在地下,。
為了搞清這一感知系統(tǒng)到底是如何工作的,，研究人員向秀麗小桿線蟲(chóng)的神經(jīng)細(xì)胞發(fā)射了激光。這種線蟲(chóng)僅有302個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,，彼此的功能以及之間的聯(lián)系已經(jīng)被研究得很透徹,。研究人員發(fā)現(xiàn)，摧毀4對(duì)感知神經(jīng)細(xì)胞便能夠消除秀麗小桿線蟲(chóng)響應(yīng)光線的能力,。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)則表明,，閃光至少刺激了這些感知神經(jīng)細(xì)胞中的一個(gè)，從而產(chǎn)生了微弱的電流,。這些電流在兩種分子成分缺失的情況下無(wú)法形成,。這兩種分子成分脊椎動(dòng)物的眼睛也有，分別是：讓離子通過(guò)細(xì)胞膜的環(huán)核苷酸門控離子通道以及名為cGMP的一種信使分子,。
加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校的進(jìn)化生物學(xué)家Todd Oakley認(rèn)為,，這一研究成果表明，脊椎動(dòng)物眼中的桿狀光感受細(xì)胞和視錐細(xì)胞中的某些分子成分,，可能出現(xiàn)在第一種左右對(duì)稱的動(dòng)物中,，后者至少存在于距今5.4億年前，當(dāng)時(shí)脊椎動(dòng)物還沒(méi)有出現(xiàn),。Oakley指出,，之前的幾項(xiàng)研究也曾暗示過(guò)視覺(jué)的這種早期起源，但是在他的記憶中,，新的論文提供了第一個(gè)證據(jù),，表明這些光線響應(yīng)行為背后的成分竟然存在于與脊椎動(dòng)物親緣關(guān)系如此遙遠(yuǎn)的動(dòng)物中。（生物谷Bioon.com）
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Nature Neuroscience,，doi:10.1038/nn.2155,，Alex Ward, X Z Shawn Xu
