洞螈（Proteusanguinus）是一种神奇的动物（图1），早在17世纪，人们认为它是龙。事实上，它是一种盲蝾螈，外形像蛇，无色，可以活到岁。科学家们感兴趣的是它对无光环境的生存适应性——在洞穴里，眼睛是无用的，但强大的嗅觉和良好的听力是生存必需技能。
早期的博物学家已经对这种黑暗生物着迷，包括查尔斯·达尔文，他将该物种描述为“古代生命的残余”。洞螈是最大的洞穴四足动物，也是唯一一种只生活在地下的欧洲两栖动物。它是一种食肉动物，以小甲壳类动物为生，进食时会将猎物整个吞下。由于生活在地下环境中，它的适应能力之一是抵抗饥饿，这使它能够在不进食的情况下存活10年。大多数两栖动物成年后便失去鳃并离开水环境，而洞螈是同时拥有鳃和肺的。
图1洞螈及其头部三维重构（右上角）
本周，由捷克科学家JozefKaiser和MarkétaTesa?ová主导的一项国际合作成果在GigaScience上以DataNote发表（图2），该文展示了有助于洞螈在黑暗中生存的不寻常进化特征的图像信息。他们利用X射线计算机显微断层扫描（microCT）技术对洞螈头部软组织进行了3D重建，从而能够直接看到蝾螈头部器官随时间发生的变化。
图2文章在线截图
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洞螈与美西螈（Ambystomamexicanum）的邂逅
在研究中，科学家对多个样本（包括其近缘种美西螈，一种水面栖息的蝾螈）进行X射线microCT扫描，并进行3D建模。这为研究人员提供了一系列数据来评估洞螈器官的形态、形状和结构变化。研究包含多个个体，涵盖了从幼体到成体的各个发育阶段（图3）。因此，这些数据可以用来研究各个发育阶段之间的发育和进化差异。此外，获得的洞螈和美西螈图像数据可以对穴居和水面栖息的稚态蝾螈进行示范性比较。
图3在幼体和成体标本中比较穴居的洞螈和美西螈的头部和内部软组织解剖结构。第一行中的图像显示了背视图中头部和皮肤的3D渲染。第二行显示了大脑、软骨、骨骼和眼睛，以及视神经和嗅觉上皮。第三行显示了没有骨骼和软骨的结构，以获得更好的清晰度。第一列是幼体洞螈，第二列是幼体美西螈，第三列是成体洞螈，第四列是成体美西螈。
眼睛消失的故事
洞螈的祖先生活在地面之上，拥有功能性的眼睛，但一旦他们开始生活在没有光线的洞穴中，保持视力的选择性压力就消失了。结果是，洞螈的视觉器官很小，不完全成形，导致它们变为失明状态。然而，作为祖先的遗留物，眼睛的雏形出现在生命的早期阶段，眼睛的丧失发生在从幼年到成年的发育过程中（图4）。
图4洞螈头部三维重建。幼体（第一行）、亚成体（第二行）和成体（第三行）。第一列中的图像显示了背视图中头部和皮肤的半透明3D渲染。第二列至第四列显示了内部软组织的背视图、侧视图和正面视图。
由于产生的数据包括幼年和成年洞螈头部的图像，因此研究人员可以获得有关视觉发育和丧失变化的相关信息，包括在洞螈成年后眼睛的位置、形状和大小变化。
不必要元素的丢失是进化过程中可能发生的，但如果生存需要新的机制，就会出现身体或行为上的变化。对于没有视力的洞螈来说，需要改善其他感觉器官才能获得食物和其他资源。为了研究这些变化，捷克研究团队对美西螈的不同发育阶段进行了microCT扫描，以观察颅骨和感觉器官的不同部位，并对其进行比较。新的microCT数据和3D模型具有超高分辨率，使得研究人员可以看到极其精细的细节变化，比如洞螈的气味感应器官比美西螈大得多。
虽然使用这些新数据的研究主要集中在研究蝾螈的物理变化，但这些数据也可能有助于进化研究的另一个领域——行为变化。
作者LuciaMancini强调了使用电磁辐射成像方法的重要性：
“先进的3D成像技术的应用可以深入了解洞螈的生存策略。事实上，由于电磁辐射成像和实验室分析手段的结合使用，未来的研究可以帮助建立行为适应机制模型，从而更好地了解栖息地的利用。”
EdgardoMauri总结说：
“这些数据将使我们能够通过三维模型研究感知能力，并研究与化学物质、听觉频率或信号发射有关的行为反应。”这些研究，及其对物种如何随时间变化提供的新见解，可以提高人们对生存进化需求的理解。
鉴于洞螈濒临灭绝，想要获得实体样本非常困难，因此这些数据尤其有价值，包括彩色3D重建图像和易于浏览的在线模型（也可以使用VR设备观看）。其他科学家也可以访问和使用这些数字信息。
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