秀丽隐杆线虫是地球上研究最多的生物之一。透明且易于在实验室中培养，是遗传学家和其他研究人员的最爱，他们对其进行实验，以获得有关动物内部运作的广泛经验。它可以被冷冻，然后解冻恢复生命，并被操纵成一系列人类疾病的模型。它的基因组于1998年首次测序，比人类完成同样的测序早了5年。
然而秀丽隐杆线虫仍然隐藏着秘密，今天(3月4日)在《科学》杂志上公布了一个大秘密:这种没有眼睛的蠕虫在某种程度上可以看到，在寻找食物时，它可以用颜色来帮助它区分有毒和无害的细菌。
研究的合著者Dipon Ghosh指出，研究人员之前已经证明秀丽隐杆线虫可以感知某些类型的光，他是麻省理工学院的生物学博士后，在耶鲁大学读研究生时开始了这个项目。他说，新的结果表明，蠕虫“实际上是在比较波长的比例，并利用这些信息做出决定”。“我认为，这完全出乎意料。”
在野外，秀丽隐杆线虫喜欢肥沃的土壤和腐烂的食物堆等环境，在那里它以细菌为食。众所周知，线虫会避免咀嚼有毒的铜绿假单胞菌，Ghosh说，这项研究的产生是因为他对秀丽隐杆线虫是如何做到这一点的感到好奇。在阅读与这个问题相关的研究时，他了解到铜绿假单胞菌分泌的一种毒素是蓝色的。此外，高希指出，这种蠕虫并不总是在黑暗的地下壁龛中觅食。“当然，堆肥堆是在地面上的，这表明蠕虫的环境可能比我们曾经想象的要更明亮。”考虑到这一切，他说，“我想知道蠕虫对这种彩色致病细菌的回避，是否至少在一定程度上是由细菌的色素沉着或颜色决定的。”
找到答案并不简单。在一项实验中，高希试图用一种无害的蓝色染料取代一批铜绿假单胞菌中的蓝色毒素，从而梳理出颜色对蠕虫的影响。在另一批中，他用一种无色毒素代替了它。虽然秀丽隐杆线虫避开了普通的、未经改变的铜绿假单胞菌，但它既不回避无毒的蓝色，也不回避有毒的无色版本，这让高希感到困惑。最终，他发现他可以让线虫避开有毒的无色细菌，通过在它们的盘子上照射蓝色过滤光——这表明颜色确实影响了秀丽隐杆线虫的觅食行为。
在进一步的实验中，高希发现他可以通过改变照射在盘子上的蓝色光和琥珀色光的比例来影响蠕虫的觅食行为。但是，当他对几十种秀丽隐杆线虫的野生菌株进行同样的测试时，并不是所有的菌株对相同的比率都有相同的反应。
通过基因分析，Ghosh和他的同事们发现了两个基因，jjk -1和lec3，它们似乎与对颜色的反应有关。两者都不编码视蛋白，视蛋白是眼部视觉所需的一类光敏蛋白;相反，该研究的作者认为，它们可能与光影响的应激反应途径有关。
这项研究“帮助我们了解微生物与觅食宿主之间的相互作用，”澳大利亚莫纳什大学(Monash University)的神经科学家刘杰(Jie Liu)在给《科学家》杂志的电子邮件中写道，他没有参与这项研究。“考虑到在这种简单的模式生物中发现了几种感官知觉，这种微小的蠕虫可能比我们想象的要聪明得多。”
琼脂培养皿中的细菌
同样没有参与这项研究的布朗大学(Brown University)神经科学家安妮·哈特(Anne Hart)也有同样的反应。“我认为最大的启示可能是:不要低估无脊椎动物，”她说。哈特称这项研究的结果“令人惊讶和迷人”，但他说，考虑到细菌被认为会产生色素来帮助它们感染宿主，这是有道理的。“在某些情况下，秀丽隐杆线虫等其他生物有充分的理由必须与它们打交道，以暗示颜色和色素，这是应该避免的。”
布兰代斯大学的感觉神经科学家Piali Sengupta说，秀丽隐杆线虫依靠多种线索来检测有毒细菌的发现与它使用的其他类似信号的发现是一致的，包括铜绿假单胞菌释放的一氧化氮。她推测，蠕虫可能在不同的环境下依赖不同的线索，比如有光或没有光。森古普塔说:“也许在某种情况下，他们使用组合a，然后在不同的情况下，他们使用组合B。”森古普塔没有参与高希的研究。“我认为这将是一件很酷的事情。”
生物学家、哈佛医学院霍华德休斯医学研究所研究员康妮·塞普科(Connie Cepko)研究视网膜细胞，她说，这项工作“显示了，我认为，对依赖于光的环境信号的一定程度的解释，使人们意识到光作为环境线索的重要性。”Cepko也没有参与这项研究，他指出:“光在地球上无处不在，它拥有令人难以置信的信息量. . . .我认为，我们看到所有这些不同种类的蛋白质已经进化到可以捕捉光，这一事实说明了光作为一种环境信号的重要性。”
D.D. Ghosh等人。秀丽隐杆线虫辨别颜色来指导觅食，”科学，371:1059 - 63,2021。
