涡虫是一种畏光的动物,以其极强的再生能力著称。一位印度生物学家想看看它的身体是如何对光做出反应的。
首先,他证实,涡虫头部的两个眼点使得它能逃离可见光。接下來,他砍掉它的头。他发现,无头涡虫虽然不会对可见光做出反应,但依然对紫外光有反应。
这表明,涡虫已进化出两套独立的对光反应的系统:第一套系统受眼点和大脑控制,第二套系统是广泛分布在身体上的神经反射系统。有证据表明,一种叫TRPA1的蛋白可能参与了第二套系统的反应。
涡虫头的再生用了一周多的时间:被砍头4天后,眼点已经长出来了,但此时,涡虫对紫外光的反应仍强于对可见光的反应。等过了7天,它对可见光的反应才重新占主导地位——这意味着,它的眼点和大脑重新获得了对身体的控制权。
研究人员猜测,身体对紫外光的反应可能是一种更古老的机制,而眼点对可见光的反应则是之后进化出来的。如果是这样,那这个实验就相当于把这一进化过程快速“回放”了一遍,让我们看到,涡虫是如何从无意识的对紫外光敏感过渡到有意识地对可见光敏感的。
这个实验对于人体生理学或许也有启发。例如,我们的皮肤也能对光做出独立于我们眼睛的反应,如能够生产黑色素,而且最近的研究表明,这个过程也涉及到TRPA1蛋白。这意味着,对涡虫的研究有助于我们更好地理解人身上这些对光敏感的器官是如何工作的。