研究找到海參的“眼睛”

在廣東省自然科學基金、國家自然科學基金等項目資助下，中國科學院南海海洋研究所研究員胡超群/陳廷團隊與陜西師范大學教授劉洋團隊合作，在海參光感受機制研究方面取得重要進展。相關成果近日發表于《先進科學》（Advanced Science）。

海參的三種“眼睛”（觸手眼、疣足眼、管足眼）。研究團隊供圖，下同

動物的視覺多樣性及其演化機制是進化生物學的前沿熱點。在海洋無脊椎棘皮動物中，海膽、海星、蛇尾和海百合各自擁有獨特的視覺器官，而海參雖然具備感光能力，其“眼睛”卻長期未被發現。

研究團隊以南海廣泛分布的玉足海參為對象，發現其對白光和藍光均表現出明顯避光反應，對綠光和紫外光避光反應較弱，對紅光則完全無響應。進一步定位顯示，其前端口觸手、背部疣足和腹部管足為光敏感區域。盡管棘皮動物視蛋白家族整體發生擴張，但具有感光功能的基因卻趨于收縮。在玉足海參成體中，僅有一個攜帶視黃醛結合位點的視蛋白——桿狀視蛋白（r-opsin）在感光區域表達。該蛋白具有藍光敏感性，最大吸收波長為459 nm，激活后可觸發下游Gq信號通路。

棘皮動物各個綱（海百合、蛇尾、海星、海膽、海參）光感受結構的比較。

表達r-opsin的細胞分布于玉足海參前端、背部與腹部，分別形成三種形態特化的光感受結構，即“觸手眼”“疣足眼”和“管足眼”。這些光感受器通過神經索相互連結，構成完整的光感受系統，兼具五輻射對稱動物的彌散型光感受模式與兩側對稱動物前端集中光感受模式的特征。

該研究遵循“基因→蛋白→細胞→器官→系統”的反向研究路徑，系統描述了海參獨特的“眼睛”結構，為理解海洋生物視覺多樣性和視覺演化機制提供了新認知，同時也為通過光調控手段促進海洋牧場海參增養殖提供了理論依據。

相關論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202512095