多毛类海蛞蝓骨针的形态发生与化学组成：揭示Doridina亚目细胞内生物矿化新机制

本研究针对Doridina亚目（腹足纲：裸鳃目）独特细胞内骨针的形态发生与化学组成展开多学科探究。团队通过micro-CT、共聚焦显微镜及拉曼光谱等技术，首次系统阐明Acanthodoris pilosa等4种裸鳃类骨针的成熟规律与生物矿化路径，揭示不同科属间矿物成分变异特征，为理解软体动物细胞内骨骼演化提供重要范式。

　　

在软体动物演化史上，骨骼系统的形成始终是令人着迷的科学谜题。绝大多数软体动物如多板纲(Polyplacophora)和尾腔纲(Caudofoveata)都采用细胞外矿化方式形成外骨骼，然而裸鳃类(Nudibranchia)等异鳃类(Heterobranchia)却演化出独特的细胞内骨针系统——这些微小矿物结构终身包裹在细胞液泡内，犹如藏在皮肤下的"水晶铠甲"。更奇特的是，不同科属的裸鳃类骨针在形态、排列和化学成分上展现出惊人的多样性，这种差异如何形成？其生物矿化机制是否存在共性规律？这些问题长期困扰着研究者。

为解开这些谜团，莫斯科国立大学的研究团队选取白海海域特有的4种Doridina物种：毛棘海麒麟(Acanthodoris pilosa)、近缘阿达拉海蛞蝓(Adalaria proxima)、光滑卡德林海蛞蝓(Cadlina laevis)和可疑帕里奥海蛞蝓(Palio dubia)，运用前沿技术手段展开系统研究。这些物种分别代表裸鳃类中骨针结构差异显著的三个科——棘海麒麟科(Onchidorididae)、卡德林科(Cadlinidae)和多角海蛞蝓科(Polyceridae)，为比较研究提供了理想模型。

研究采用多尺度观测技术：通过微计算机断层扫描(micro-CT)三维重建骨针网络空间构型；结合激光共聚焦显微镜和电子显微镜解析超微结构；利用拉曼光谱技术首次系统测定不同物种骨针的矿物组成。这种多学科交叉策略使研究者能同时捕捉骨针的宏观排列规律与纳米级矿化特征。

在骨针网络形态学方面，研究发现Adalaria proxima的骨针系统呈现典型"伞形结构"：水平骨针束支撑背板，垂直束贯穿突起，星状束锚定基部。这种精妙构型在体长仅5mm的幼体中就已确立，且随发育仅发生等比例放大。特别值得注意的是，不同物种的骨针排列模式具有科级特异性——Onchidorididae物种形成明显的结节状突起，Cadlinidae则演化出类似石竹状纤毛器(caryophyllidia)的平滑结构，而Polyceridae的Palio dubia甚至完全缺失骨针束结构。

骨针超微结构研究揭示出保守的生物矿化路径：首先在硬化细胞(sclerocyte)液泡内积累有机基质（含胶原蛋白），随后矿物晶体沿基质模板定向沉积，最终形成具有同心圆/放射状结构的单晶骨针。拉曼光谱数据更带来意外发现——不同类群骨针的矿物成分存在显著差异，暗示Doridina各科可能独立演化出不同的矿化调控机制。

这项发表于《Zoologischer Anzeiger》的研究首次系统阐明裸鳃类细胞内骨针的发育规律，其重要意义体现在三个维度：在技术层面，建立软体动物微骨骼研究的标准化流程；在理论层面，证实细胞内矿化与外骨骼存在根本性发育差异；在应用层面，为仿生材料开发提供新的生物矿化模型。研究者特别指出，Doridina骨针的"终身细胞囚禁"现象在动物界极为罕见，这种独特策略可能与其化学防御需求相关——通过将矿物结构保持在活细胞内，可随时调控其表面化学特性以应对捕食压力。

未来研究将聚焦骨针形成的分子调控网络，特别是比较不同物种间矿化相关基因的表达差异。正如研究者强调的，这项工作只是揭开"裸鳃类水晶密码"的第一页，这些海洋软体动物体内微观矿物花园的更多奥秘，仍有待深入探索。