Tomopteris helgolandica merupakan spesies cacing laut yang memiliki bentuk tubuh relatif pendek dan lebar (umumnya berukuran 20 -- 100 mm), memiliki 34 segmen, memiliki ekor yang berukuran sepertiga dari total panjang tubuh, serta memiliki parapodia. Parapodia yang dimiliki oleh cacing ini berukuran panjang, dilengkapi dengan organ roset di ujung kedua cabang, dan tidak memiliki chaetae.Â
Ciri tubuh lain yang dimiliki oleh cacing ini adalah memiliki prostomium dengan dua antena pendek divergen, dua mata dengan lensa, dan dua organ nuchal bersilia. Spesies ini biasanya berwarna lurik dengan garis-garis coklat tua, kuning, dan atau berwarna transparan. Cacing laut yang merupakan organisme planktonik dapat mencapai tembus pandang yang hampir sempurna melalui transparansi, sehingga menjadikannya salah satu adaptasi yang paling berharga dan menarik di lingkungan pelagis.
Tomopteris helgolandica memiliki habitat di perairan laut dalam (deep sea). Sebagai kelompok holoplanktonik, cacing ini persebarannya dimulai dari permukaan air sampai ke kedalaman 5000 m. Cacing juvenile cukup sering ditemukan di lapisan permukaan air, akan tetapi jarang ditemukan di lapisan permukaan air saat sudah dewasa. Hal ini disebabkan karena cacing dewasa hanya dapat ditangkap di dekat bagian bawah pada kedalaman minimal 60 meter atau lebih.Â
Selain itu, pengamatan juga menunjukkan bahwa pemijahan mungkin terjadi di dekat permukaan air. Spesies ini tersebar di seluruh Laut Utara, termasuk Laut Wadden, Skagerrak, Kattegat, hingga Teluk Kiel. Selain itu, spesies ini juga dapat ditemukan di Samudera Arktik, Samudera Atlantik, Selat Inggris, dan Laut Mediterania.
Anggota kelas Polychaeta kebanyakan bereproduksi secara seksual. Tahapan reproduksi ini dimulai dengan cacing betina menghasilkan feromon yang bertujuan untuk menarik dan memberikan sinyal kepada cacing jantan untuk mengeluarkan sperma, sehingga nantinya akan merangsang cacing betina untuk melepaskan telur. Perilaku ini dikenal sebagai swarming.Â
Setelah melewati tahap tersebut, nantinya gamet akan dilahirkan melalui metanephridia atau dinding tubuh yang pecah. Setelah pembuahan, sebagian besar telur akan berkembang menjadi plankton, meskipun ada juga yang tertahan di dalam tabung atau terkubur di dalam massa jeli yang menempel pada tabung penetas telur. Siklus hidup yang akan dilalui oleh cacing laut adalah telur berkembang menjadi larva trocophore, kemudian bermetamorfosis menjadi cacing juvenile (tubuh memanjang), dan terakhir akan berkembang menjadi cacing dewasa.
Tomopteris helgolandica merupakan spesies polychaeta holoplanktonik transparan yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan pendaran cahaya bioluminescence. Meskipun terdapat beberapa organisme yang menghasilkan cahaya bioluminescence secara terus menerus, ternyata sebagian besar sinyal emisi cahaya adalah peristiwa sementara yang dimediasi oleh mekanisme kontrol khusus.Â
Mekanisme kontrol khusus terdiri dari kontrol ekstrinsik yang diwakili oleh jalur kontrol perifer, serta kontrol intrinsik yang mencakup reaksi fotogenik dan jalur pensinyalan intraseluler. Dalam metazoan self-luminescent yang dicirikan oleh struktur fotogenik yang berbeda, emisi cahaya dikendalikan oleh hormon atau melalui mekanisme penggabungan antara fotosit dan sel yang dapat dirangsang, termasuk sel saraf, sel otot, atau sel epitel.Â
Akan tetapi, sesungguhnya pendaran cahaya paling sering dikendalikan oleh jalur saraf. Selain berfungsi untuk menyalakan dan mematikan emisi cahaya, kemampuan kontrol saraf dapat memodulasi dan menyesuaikan intensitas, durasi, frekuensi, atau distribusi sudut dari sinyal cahaya, serta dapat menghasilkan keragaman dan spesifisitas. Namun, sebagian besar keragaman fungsional dari pola emisi dan sistem kontrol masih belum diketahui, terutama pada Annelida, di mana studi kontrol bioluminesensi masih terbatas pada spesies bentik polinoid dan chaetopterid. Maka dari itu, kontrol pendaran spesies cacing pelagis ini masih perlu untuk diteliti lebih lanjut.
