นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นสังเกตว่าเม่นทะเลได้รับแสงนำทางเมื่อเปิดและปิดไพโลรัส ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของระบบทางเดินอาหาร ดังนั้นพวกเขาจึงได้ข้อสรุปว่าสมองของบรรพบุรุษของเราสามารถพัฒนาเพื่อควบคุมการย่อยอาหารตามเวลาของวัน
ทีมนักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัย Tsukuba ศึกษาเม่นทะเล ในกระบวนการนี้ พวกเขาทดสอบว่าแสงส่งผลต่อการทำงานของระบบทางเดินอาหารอย่างไร นักวิทยาศาสตร์ได้เลี้ยงเอ็มบริโอเอไคโนเดิร์มแล้ววางลงในจาน PCR ซึ่งมีแสงสว่างเป็นระยะ รายละเอียดของงานตีพิมพ์ในวารสาร BMC Biology
"เราพบว่าการกระตุ้นตัวอ่อนของเม่นทะเลด้วยแสงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของระบบย่อยอาหาร แม้จะไม่มีสิ่งเร้าทางอาหารก็ตาม" ศาสตราจารย์ชุนสุเกะ ยากุจิ ผู้เขียนร่วมของงานนี้อธิบาย การสังเกตพบว่า pylorus ของกระเพาะอาหารในตัวอย่างเกือบครึ่งหนึ่งเปิดออกเพื่อตอบสนองต่อแสง โดยเฉลี่ย สิ่งนี้เกิดขึ้นประมาณหนึ่งนาทีครึ่งหลังจากเปิดไฟ และหลังจากผ่านไปหกนาที ยามเฝ้าประตูของตัวอ่อนเกือบทั้งหมดก็ถูกปิด จำนวนตัวอย่างที่ตอบสนองต่อแสงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ได้เพิ่มสาหร่ายเข้าไปในตัวกระตุ้นอาหาร
ต่อไป นักวิจัยได้ตรวจสอบว่าวิถีทางใดที่ตอบสนองต่อแสงของสัตว์ พวกเขาผ่าตัวอย่างและตรวจสอบโดยใช้สารเคมีหลายชนิด ปรากฎว่าตัวอ่อนตอบสนองด้วยกลุ่มของ Go / RGR opsins ที่ตั้งอยู่รอบ ๆ neuroectoderm นอกจากนี้ ผู้เขียนงานยังได้ระบุเซลล์ประสาท serotonergic ในสมองใกล้กับเซลล์ที่แสดง opsin พวกเขามีหน้าที่ในการปล่อยไนตริกออกไซด์ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาท
"ผลลัพธ์ของเรามีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจกระบวนการวิวัฒนาการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระบบที่ขึ้นกับแสงที่ควบคุมโดยสารสื่อประสาท" ศาสตราจารย์ยากูจิกล่าว
ข้อมูลที่ได้รับแสดงให้เห็นว่าหน้าที่แรกสุดของเซลล์ประสาทในสมองอาจเป็นการควบคุมทางเดินอาหาร “การบริโภคอาหารและการดูดซึมสารอาหารมีความจำเป็นต่อการอยู่รอด การพัฒนาระบบการควบคุมสมองและลำไส้ที่ซับซ้อนอาจกลายเป็นขั้นตอนสำคัญในการวิวัฒนาการ” นักชีววิทยาสรุป พวกเขาเสริมว่าในการศึกษาในอนาคต พวกเขาตั้งใจที่จะค้นหาว่าเหตุใดตัวอย่างน้อยกว่าครึ่งจึงตอบสนองต่อแสง และเพื่อกำหนดว่าระบบที่อาศัยแสงในร่างกายมีวิวัฒนาการในสัตว์อื่นอย่างไร