本报讯(记者朱汉斌 通讯员谢文燕)中国科学院南海海洋研究所研究员胡超群、陈廷团队与陕西师范大学教授刘洋团队合作,在海参光感受机制研究方面取得进展。相关成果近日发表于《先进科学》。
动物的视觉多样性及其演化机制是进化生物学的前沿热点。在海洋无脊椎棘皮动物中,海胆、海星、蛇尾和海百合各自拥有独特的视觉器官,而海参虽然具备感光能力,其“眼睛”却长期未被发现。
研究团队以南海广泛分布的玉足海参为对象,发现其对白光和蓝光均表现出明显避光反应,对绿光和紫外光避光反应较弱,对红光则完全无响应。进一步定位显示,其前端口触手、背部疣足和腹部管足为光敏感区域。尽管棘皮动物视蛋白家族整体发生扩张,但具有感光功能的基因却趋于收缩。在玉足海参成体中,仅有一个携带视黄醛结合位点的视蛋白——杆状视蛋白(r-opsin)在感光区域表达。该蛋白具有蓝光敏感性,最大吸收波长为459纳米,激活后可触发下游Gq信号通路。表达r-opsin的细胞分布于玉足海参前端、背部与腹部,分别形成3种形态特化的光感受结构,即“触手眼”“疣足眼”和“管足眼”。这些光感受器通过神经索相互连接,构成完整的光感受系统,兼具五辐射对称动物的弥散型光感受模式与两侧对称动物前端集中光感受模式的特征。
该研究遵循“基因→蛋白→细胞→器官→系统”的反向研究路径,系统描述了海参独特的“眼睛”结构,为理解海洋生物视觉多样性和视觉演化机制提供了新认知,也为通过光调控手段促进海洋牧场海参增养殖提供了理论依据。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1002/advs.202512095
《中国科学报》 (2026-08-06 第3版 综合)