海膽看似只是一個不起眼的刺球，其實是一顆靠全身思考、緩慢移動的「大腦」。近日，義大利科學家發布最新研究稱，海膽並不存在傳統意義上的頭部，神經幾乎遍布全身，相當於由整個身體來完成「大腦」的工作，而其基因結構在部分特徵上甚至與人類相似。
科學家是在追蹤紫海膽從幼體向成體的發育過程中，意外揭開這一秘密的。紫海膽會從自由遊動的浮游幼體發育為布滿硬刺的成體。研究指出，這一變化程度甚至比蝶變更為劇烈，在此過程中還跨越了動物進化中最根本的形態界限之一。
作為幼體，海膽與人類一樣，呈左右大致對稱的「雙側對稱」結構；但進入成熟階段後，其形態會轉變為類似水母和海星的「五輻射對稱」，從身體中心向外分成五個對稱區域。隨著這一形態變化的發生，海膽體內會出現多種類型的神經細胞，並在全身形成一個完整的神經系統。
研究人員繪製了海膽成熟階段的細胞基因分布圖，結果顯示，海膽在發育前後身體細胞的基因變化不大，但神經細胞卻出現了明顯差異。這一發現推翻了人們長期以來的觀點，表明刺皮動物的神經系統並非因為沒有集中式大腦就顯得簡單。
在幼年海膽體內鑒定出的細胞簇中，超過一半是神經元，這些神經元表達多種我們熟悉的神經遞質，例如多巴胺、血清素以及其他大量的神經肽。這一點與我們的大腦非常相似。
研究人員指出，海膽的神經系統與其說是「沒有大腦」，不如說是「全身都是大腦」，其身體結構類似脊椎動物的頭部，遍布複雜的神經細胞，幾乎不存在傳統意義上的「軀幹」區域。
柏林自然博物館一位生物學家表示，即便沒有傳統意義上的中樞神經系統，一些動物仍能形成類似大腦的組織結構。他指出，這一發現從根本上改變了人們對複雜神經系統進化方式的認識。
除此之外，研究還發現海膽全身分布著對光敏感的細胞，其結構與人類視網膜中的感光組織相似。海膽神經系統的大部分區域都會對光作出反應，活動可能受到光信號調節。其中，一種細胞甚至攜帶兩種不同的光受體，暗示這種視覺能力長期被低估的生物，其光感知與處理機制比想像中更為複雜。