新華社東京10月24日電（記者錢錚）日本京都大學(xué)等高校的研究人員在新一期英國《自然·通訊》雜志上報告說，他們發(fā)現(xiàn)不同光線調(diào)節(jié)海膽腸道出入口的機制，這種機制能夠提升海膽消化吸收的有效性。該成果為研究動物消化系統(tǒng)的功能調(diào)節(jié)和進化提供了啟示。
日本京都大學(xué)日前發(fā)布新聞公報介紹了該校與筑波大學(xué)、廣島大學(xué)研究人員的上述研究成果。公報中說，包括人類在內(nèi)的左右對稱動物多數(shù)擁有從口一直貫通到肛門的消化道，負責(zé)消化吸收攝入的食物以及排泄廢物，而更為原始的動物的消化道是只有一個開口的袋狀結(jié)構(gòu)。一般認為貫通的消化道是左右對稱動物在進化過程中獲得的特征，而這種類型的消化道需要一套機制妥善控制消化道的入口和出口。
在本項研究中，三家高校組成的團隊利用馬糞海膽幼體探索消化道出入口的控制機制。海膽的消化道屬于貫通結(jié)構(gòu)，但組成非常簡單。先前的研究顯示，它們腸道的入口即幽門會響應(yīng)光線而打開，存在一條光照射后在血清素和一氧化氮作用下幽門打開的神經(jīng)通路。
本次研究人員發(fā)現(xiàn)，馬糞海膽肛門響應(yīng)光線的通路與此前報告的幽門的光應(yīng)答通路不同，主要是海膽的光受體蛋白、視蛋白2接收到光線后，就會抑制神經(jīng)傳遞物質(zhì)多巴胺和乙酰膽堿的作用，從而使肛門打開。
研究人員還發(fā)現(xiàn)海膽幽門和肛門的開關(guān)互相抑制。幽門打開所必需的血清素具有抑制肛門打開的功效，而關(guān)閉肛門的多巴胺能誘導(dǎo)幽門打開。此外，海膽肛門的應(yīng)答通路對藍光和波長更長的光有反應(yīng)，而幽門的通路僅響應(yīng)藍光。
研究人員推測，左右對稱動物進化出貫通型消化道的時候，光線的控制機制可能發(fā)揮了重要作用。公報說，這項研究有助于進一步了解動物如何在進化中適應(yīng)環(huán)境。