中国西南洞穴系统的黑暗深处，巡逻着比 Tic Tac 糖还小的苍白蜘蛛。像许多其他洞穴生物一样，这些蛛形纲动物的眼睛明显未发育。有些甚至完全没有眼睛。
但新的研究表明，这些穴蜘蛛并没有对光线视而不见。在周三发表在《科学进展》杂志上的一项研究中，研究人员发现，即使是完全没有眼睛的穴居蜘蛛仍然可以感知光线。这种残余的“视觉”可能有助于喜欢潮湿环境的蜘蛛避开缺乏水分的明亮洞穴入口。
蜘蛛是大多数洞穴系统中广泛存在的捕食者：超过 1,000 种腿长的食肉动物居住在洞穴中。很少有比Leptonetela属更独特的了。大多数蜘蛛有八只眼睛，而这些微小的猎手最多只有六只。它们最前面的两只中间的眼睛，大多数蜘蛛用来精确定位猎物，已经在进化中消失了。
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几种Leptonetela物种的眼睛退化程度更深。“这些蜘蛛通常表现出不同程度的眼睛退化，包括高度退化或完全无眼，” 中国湖北大学研究蜘蛛的进化生物学家、研究合著者刘杰说。生活在更靠近洞穴入口的Leptonetela蜘蛛通常拥有一整套六只眼睛，但那些在更黑暗深处发现的蜘蛛则只有简单的眼点或完全没有眼睛。
眼睛的退化与在洞穴等营养贫乏的环境中维持这种能量消耗大的身体特征的困难有关。包括洞螈和穴鱼在内的几种其他洞穴生物也失去了视力。然而，一些失明物种仍然保留了感知光的能力。
“许多生物即使没有眼睛也能感知光线，”辛辛那提大学研究节肢动物视觉系统的研究员 Elke Buschbeck说，她没有参与这项新研究。例如，人们观察到一些无眼的端足类甲壳动物和盲鱼会主动避开光线，以保持它们在黑暗环境中的安全。但这些洞穴生物并没有真正地视觉化它们周围的环境。“感知环境光线水平的变化与实际看到我们环境中的结构之间存在重要的区别，”布什贝克说。
为了了解无眼穴蜘蛛是否具有感知光线的能力，刘和他的同事从中国云南-贵州高原的洞穴中采集了 10 种Leptonetela。他们采集的物种中有五种生活在靠近洞穴入口的较亮的“暮光区”，其余的来自洞穴漆黑的内部洞室。在后一组物种中，有两种眼睛退化，而另外三种没有眼睛。
研究人员进行了一项行为测试，以观察每种蜘蛛对光线的反应。他们将蛛形纲动物放在一个分为明亮一半和黑暗一半的容器中，并记录每种物种的偏好。无论蜘蛛的眼睛退化或不存在到何种程度，当放置在靠近洞穴入口的洞穴内时，所有 10 种物种的大多数个体都更喜欢待在容器的黑暗一侧。研究人员表示，这表明即使是无眼的Leptonetela蜘蛛也可以感知和避开光线。为了支持这些结果，研究人员还分析了每种蜘蛛物种的基因代码。他们发现，尽管缺乏视觉色素或完全没有眼睛，但无眼的蛛形纲动物保留了几乎完整的基因组，这些基因编码光感受能力，帮助它们感知光线水平的变化。
为了确定感知光线对于生活在永久黑暗中的蜘蛛如此重要的原因，该团队将来自两种穴居和两种入口穴居Leptonetela物种的单个蜘蛛放置在洞穴入口处。在没有额外水分的情况下，穴居蜘蛛很快就屈服于入口处的干旱条件。刘和他的合著者推测，避开光线有助于这些蜘蛛留在洞穴潮湿的深处。
虽然布什贝克对这些无眼穴蜘蛛能够感知光线水平的变化并不感到震惊，但她认为这些发现强调了感知光线是多么基本。“这符合光线探测的基本机制是古老且保存完好的普遍观点，”她说。无论洞穴生物在黑暗中居住了多久，能够“看到”光线总是有帮助的。