你可能从未见过像这样的海胆。这是一只幼年紫色海胆的横截面,可能类似于无人机的视角银翼杀手城市景观,但它实际上是通过一种叫做免疫荧光的方法生成的显微图像。这项技术允许研究人员用荧光染料染色分子,照亮和区分动物内部的各种网络。(例如,肌肉纤维显示为青色或亮蓝色,而神经是黄色。)然后他们能够跟踪整个动物身体的整个黄色神经网络(如下面的视频所示)。这种千变万化的效应对于了解生物是如何发展的,无论是作为个体还是作为一个物种,它都是有用的,它可以让研究人员深入了解我们自己的物种是如何进化的。

“棘皮动物——海胆、海星、海参、海蛇尾和海百合——是迷人的动物,因为尽管它们在进化上与我们非常接近,但它们看起来却截然不同,”发育生物学家劳伦特·福莫里说,他拍摄了这些彩色的横截面,作为他关于棘皮动物神经系统的论文的一部分。研究,2020年出版比较神经学杂志在理解海胆和其他棘皮动物是如何以及为什么进化出它们独特的解剖特征的道路上,这是重要的早期一步。

一个成年的<em>紫腹蛇</em>,或紫色海胆。
一个成年人Paracentrotus lividus或紫海胆。fred /Wikimedia/CC BY-SA 3.0

例如,与哺乳动物和许多其他基于双侧对称(两半构成一个整体)的身体规划不同,海胆和其他棘皮动物具有五向对称:五个相似的部分围绕着一个中轴排列,包括一个神经系统,其特征是一个由五条径向神经索组成的中枢神经环,从身体的底部延伸到顶部。

“我们仍然不明白这些动物的神经系统是如何连接的,以及它是如何工作的,”福默里说,他现在是加州大学伯克利分校的博士后研究员。“它们是否像我们一样有中枢神经系统,还是它们的神经系统只是各部分的总和,但缺乏集中控制,仍存在争议。”

这个特别的标本非常小,可以装在一根大头针的头上,它是在实验室里孵化和饲养的,但它有一个时髦的血统:它是从法国里维埃拉的维尔弗朗茨湾收集的成年海胆的后代,Formery说。在那里,它的物种,Paracentrotus lividus,是丰富的。当地人和游客都喜欢吃它,更不喜欢在崎岖的海岸线上不小心踩到它。和其他海胆一样,p . lividus它不像昆虫那样刺人,但它针状的刺会造成疼痛的伤口,很容易感染(只有少数几种海胆是有毒的).

夜景,梅河畔维尔弗朗斯湾(Villefranche-sur-Mer)的海滨,那里盛产紫色海胆,经常出现在菜单上,偶尔也会被踩到。
夜景,梅河畔维尔弗朗斯湾(Villefranche-sur-Mer)的海滨,那里盛产紫色海胆,经常出现在菜单上,偶尔也会被踩到。Mark Fischer, CC BY-SA 2.0/Flickr

海胆是研究人员研究的热门生物,因为已经有大量关于它们的信息,包括它们的整个基因组。他的荧光海胆图像获得了荣誉奖2020年奥林巴斯年度形象大赛他现在正在研究其他棘皮动物的相同研究问题,以了解它们的五边形身体结构与包括人类在内的双面物种有什么共同之处。