中國西南洞穴系統的黑暗深處，巡邏著比 Tic Tac 糖還小的蒼白蜘蛛。像許多其他洞穴生物一樣，這些蛛形綱動物的眼睛明顯未發育。有些甚至完全沒有眼睛。
但新的研究表明，這些穴蜘蛛並沒有對光線視而不見。在週三發表在《科學進展》雜誌上的一項研究中，研究人員發現，即使是完全沒有眼睛的穴居蜘蛛仍然可以感知光線。這種殘餘的“視覺”可能有助於喜歡潮溼環境的蜘蛛避開缺乏水分的明亮洞穴入口。
蜘蛛是大多數洞穴系統中廣泛存在的捕食者：超過 1,000 種腿長的食肉動物居住在洞穴中。很少有比Leptonetela屬更獨特的了。大多數蜘蛛有八隻眼睛，而這些微小的獵手最多隻有六隻。它們最前面的兩隻中間的眼睛，大多數蜘蛛用來精確定位獵物，已經在進化中消失了。
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幾種Leptonetela物種的眼睛退化程度更深。“這些蜘蛛通常表現出不同程度的眼睛退化，包括高度退化或完全無眼，” 中國湖北大學研究蜘蛛的進化生物學家、研究合著者劉傑說。生活在更靠近洞穴入口的Leptonetela蜘蛛通常擁有一整套六隻眼睛，但那些在更黑暗深處發現的蜘蛛則只有簡單的眼點或完全沒有眼睛。
眼睛的退化與在洞穴等營養貧乏的環境中維持這種能量消耗大的身體特徵的困難有關。包括洞螈和穴魚在內的幾種其他洞穴生物也失去了視力。然而，一些失明物種仍然保留了感知光的能力。
“許多生物即使沒有眼睛也能感知光線，”辛辛那提大學研究節肢動物視覺系統的研究員 Elke Buschbeck說，她沒有參與這項新研究。例如，人們觀察到一些無眼的端足類甲殼動物和盲魚會主動避開光線，以保持它們在黑暗環境中的安全。但這些洞穴生物並沒有真正地視覺化它們周圍的環境。“感知環境光線水平的變化與實際看到我們環境中的結構之間存在重要的區別，”布什貝克說。
為了瞭解無眼穴蜘蛛是否具有感知光線的能力，劉和他的同事從中國雲南-貴州高原的洞穴中採集了 10 種Leptonetela。他們採集的物種中有五種生活在靠近洞穴入口的較亮的“暮光區”，其餘的來自洞穴漆黑的內部洞室。在後一組物種中，有兩種眼睛退化，而另外三種沒有眼睛。
研究人員進行了一項行為測試，以觀察每種蜘蛛對光線的反應。他們將蛛形綱動物放在一個分為明亮一半和黑暗一半的容器中，並記錄每種物種的偏好。無論蜘蛛的眼睛退化或不存在到何種程度，當放置在靠近洞穴入口的洞穴內時，所有 10 種物種的大多數個體都更喜歡待在容器的黑暗一側。研究人員表示，這表明即使是無眼的Leptonetela蜘蛛也可以感知和避開光線。為了支援這些結果，研究人員還分析了每種蜘蛛物種的基因程式碼。他們發現，儘管缺乏視覺色素或完全沒有眼睛，但無眼的蛛形綱動物保留了幾乎完整的基因組，這些基因編碼光感受能力，幫助它們感知光線水平的變化。
為了確定感知光線對於生活在永久黑暗中的蜘蛛如此重要的原因，該團隊將來自兩種穴居和兩種入口穴居Leptonetela物種的單個蜘蛛放置在洞穴入口處。在沒有額外水分的情況下，穴居蜘蛛很快就屈服於入口處的乾旱條件。劉和他的合著者推測，避開光線有助於這些蜘蛛留在洞穴潮溼的深處。
雖然布什貝克對這些無眼穴蜘蛛能夠感知光線水平的變化並不感到震驚，但她認為這些發現強調了感知光線是多麼基本。“這符合光線探測的基本機制是古老且儲存完好的普遍觀點，”她說。無論洞穴生物在黑暗中居住了多久，能夠“看到”光線總是有幫助的。