秀丽隐杆线虫的颜色依赖性觅食整合了色素蛋白光敏化与细菌代谢信号

动物依赖颜色在复杂环境中进行导航，然而，无眼生物如何利用色彩信息来指导食物选择，仍知之甚少。在本研究中，我们发现，秀丽隐杆线虫（*Caenorhabditis elegans*）表现出稳健的颜色依赖性觅食行为，该行为由微生物色素驱动：在线虫所接触的不同细菌背景及野生分离株中，线虫均优先摄食红色、而回避表达蓝色色蛋白的细菌。这种辨别能力在黑暗中依然存在，且不依赖光感受器，表明其机制超越了经典的光感受过程。纯化的色蛋白和细菌代谢物组分分别能够独立重现这种偏好，说明色彩线索与摄食后代谢线索具有互补作用。从机制上看，蓝色色蛋白可产生单线态氧，引发氧化应激，并重塑细菌的色氨酸和蝶呤代谢；相比之下，红色食物则促进血清素生成以及与摄食相关的神经肽信号传导。破坏血清素生物合成或神经肽加工过程，均会消除颜色偏好。综上，我们揭示了一种此前未被认识的新型感觉策略：波长选择性颜料光化学反应将微生物颜色转化为代谢信息，并通过肠–脑神经内分泌信号进行整合，从而指导无眼动物的觅食行为。

动物依赖颜色在复杂环境中进行导航，然而，无眼生物如何利用色彩信息引导食物选择仍知之甚少。在本研究中，我们发现秀丽隐杆线虫（*Caenorhabditis elegans*）表现出稳健的颜色依赖性觅食行为，该行为由微生物色素驱动：在线虫所接触的不同细菌背景及野生分离株中，线虫均优先摄食红色，而回避表达蓝色色素蛋白的细菌。这种辨别能力在黑暗中依然存在，且不依赖光感受器，表明其背后存在一种超越经典光感受机制的作用机制。纯化的色素蛋白和细菌代谢物组分均可分别重现这种偏好，说明色彩线索与摄食后的代谢线索共同发挥作用。在机制层面，蓝色色素蛋白可产生单线态氧，引发氧化应激，并重塑细菌的色氨酸和蝶呤代谢；相比之下，红色食物可促进血清素生成以及与摄食相关的神经肽信号传导。破坏血清素生物合成或神经肽加工过程均可消除颜色偏好。综上所述，我们揭示了一种此前未被认识的新型感觉策略：波长选择性的色素光化学反应将微生物颜色转化为代谢信息，并通过肠道—脑神经内分泌信号整合，从而引导这一无眼动物的觅食行为。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.27.747292v1?rss=1

🏷️ 秀丽隐杆线虫 颜色依赖性觅食 微生物色素光敏化 细菌代谢信号 血清素与神经肽 肠–脑神经内分泌信号