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撰文 ：二七

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现在，熄灭手机屏幕，在反光中看看你的脸。如果从正中央画一条竖线，你的左右两侧几乎是一样的，这说明你是一只“两侧对称动物”。

你身边的动物也都一样：猫猫、狗狗、鱼缸里的鱼，甚至是刚刚打死的一只蟑螂，都是两侧对称的。这样的身体范本诞生在大约6亿年前，那时，在诸多辐射对称（参考今天的水母）或压根不对称（例如一些海绵）的动物中，最早一批两侧对称的生物出现了。

然而在自然界，总有一些生物选择向反方向前进，海胆就是其中之一。

幼年的海胆长得就像一只外星飞船，拥有六条透明的“手臂”，和一个尖尖的“驾驶舱”。最重要的是，它是标准的两侧对称生物。然而，一场剧烈的变态发育即将到来：在这个幼体内，一个全新的身体正在慢慢长大，并将最终破体而出，吞掉过去的自己，长成我们熟悉的海胆的样子。

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这时，海胆就变成了一个辐射对称结构的生物——这样的发育过程，几乎打破了动物演化中最根深蒂固的界限。

从辐射对称到两侧对称，这个看似简单的转变，其实是一场演化上的飞跃。可以想象，只有在两侧对称的情况下，我们在说“前面”“后面”“左边”“右边”时才有了意义。对于动物来说，明确的方向就意味着更主动的运动能力，也意味着更大的生存机会。

更重要的是，两侧对称还让我们拥有了“上面”和“下面”。有理论认为，两侧对称开启了“头”的形成——我们的神经逐渐集中在前进，或者说上面的方向位，最终它们集成了一个紧密的结构，负责我们最重要的感知和思维系统——这就是我们的头脑。

因此，这也让辐射对称的海胆看起来就不像有脑子的样子。

全身都是脑

早在上世纪90年代，解剖生物学家就认为，海胆是一种没有脑子的生物。切开海胆的硬壳后，在它底部的嘴的周围，是一圈非常简陋的中央神经环，这个环上分出五条主要的神经索，像自行车辐条一样，延伸到身体各处——这就是肉眼能够看到的海胆的全部神经结构。

这个结构太简单了，看起来完全不像一个复杂的处理中心，因此当时的科学家得出了一个合乎逻辑的推论：海胆没有大脑。这个简单的神经环和神经索网络，可能只负责一些最简单的信号传输，从而达到协调运动反射的目的。比如受到触碰时收缩管足、倾斜棘刺等。

然而，最近一项发表于《科学·进展》（Science Advances）的研究发现，海胆可能并不像我们想的那样没有脑子——它们全身都是脑子！

消失的身体

研究团队发现，海胆的神经元远不止集中在那个简单的神经环中。事实上，海胆体内最丰富的细胞就是神经元。这些神经元分布在海胆全身，多达数百种，而且同时表达着棘皮动物特有的“头部”基因，以及在脊椎动物中枢神经系统中普遍存在的基因。这说明，海胆不仅全身都是神经，而且这些神经构成了一个类似大脑的整合系统。

而那些与躯干相关的基因，就只局限在海胆的消化道、水管系统等内部结构和器官中。换句话说，海胆其实并没有真正的躯体，它的结构是一个头，加上了一些必要的器官。

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海胆的神经元还展现出多样化的分子特征表达，其中的许多神经递质你或许也很熟悉：多巴胺、血清素、乙酰胆碱等等。这也印证了“海胆的神经系统非常精密”，研究者在论文中写道，“已经远超简单的神经元和神经节相互连接形成的网络。”

海胆虽然没有眼睛，却也能对光线做出反应。这要归功于它体内能够感受光线的细胞。研究者发现，拟球海胆具有15种独特的光感受器类型，而且全身都分布着对光敏感的细胞，整体结构甚至可以媲美人类的视网膜。

如果用人做比喻，可能海胆就是一个长满了眼睛，而且所有眼睛都长在大脑上，没有躯体，只有最中央存在一套消化系统的诡异模样。

演化特例

海胆的发现并非孤例。在演化树上，棘皮动物处于一个极为特殊的位置，它们与我们的亲缘关系，甚至比昆虫和章鱼等看似“聪明”的无脊椎动物更近。然而，它们却选择了一条截然不同的演化道路。近年来，我们几乎在重新认识整个棘皮动物门。

2023年，《自然》（Nature）发表的一项类似研究回答了关于另一个棘皮动物门的著名问题：海星的头究竟在哪。

研究团队将海星切成薄片，从三个不同的方向检测了基因表达的差异，最终确定海星的头也是全身分布的。具体来说，海星的头分别位于身体的中心，以及每条“手臂”的中心。而与躯干有关的基因，只出现在海星“手臂”非常边缘的位置。

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就像海胆一样，与其说是海星没有头，不如说它们是没有了身体，只剩下了一个头在海底爬行。

“我们的研究结果表明，没有传统中枢神经系统的动物仍能发展出类似大脑的组织结构，”这项发表于《科学·进展》的研究的第一作者、柏林自然博物馆的Jack Ullrich-Lüter表示，“这从根本上改变了我们对复杂神经系统演化的认知。”

虽然但是，我们吃的是海胆的性腺——大概可以不算脑子的一部分吧。

参考文献

[2]https://www.museumfuernaturkunde.berlin/en/museum/media/press/researchers-discover-all-body-brain-sea-urchins