Bốn mắt ở những động vật có xương sống đầu tiên: Hệ thống "IMAX" kỷ Cambri của tổ tiên chúng ta

Một phân tích mới về các hóa thạch từ vùng đá phiến Trừng Giang (Vân Nam, Trung Quốc) nổi tiếng đã hé lộ một sự thật kinh ngạc: một số loài động vật có xương sống sớm nhất trên Trái Đất — nhóm Myllokunmingiids không hàm (sống cách đây khoảng 518 triệu năm) — có thể đã sở hữu tới bốn mắt có cấu tạo buồng và khả năng tạo hình ảnh rõ nét. Phát hiện này đã nâng cao đáng kể tiêu chuẩn về "độ phức tạp thị giác" của những tổ tiên xa xưa nhất của loài người, cho thấy một bước tiến hóa vượt bậc ngay từ thuở sơ khai.

Một nhóm nghiên cứu quốc tế, bao gồm các chuyên gia từ Đại học Vân Nam và Đại học Bristol, đã tiến hành khảo sát tỉ mỉ một loạt mẫu vật, trong đó có loài Haikouichthys ercaicunensis. Họ phát hiện ra rằng, bên cạnh cặp mắt bên (lateral eyes) lớn, những sinh vật này còn sở hữu thêm hai cấu trúc ở giữa (median structures) nhỏ hơn — vị trí mà trước đây các nhà khoa học từng nhầm tưởng là các cơ quan khác. Điều quan trọng là các cấu trúc này mang đầy đủ đặc điểm của một bộ máy thị giác thực thụ, bao gồm sắc tố, các cấu trúc giống thấu kính và chi tiết mô tương thích với việc hình thành hình ảnh, chứ không đơn thuần chỉ là phản ứng với ánh sáng.

Để củng cố giả thuyết này, các tác giả đã sử dụng các phương pháp hóa học và hiển vi hiện đại nhằm xác nhận sự hiện diện của melanosome (các bào quan chứa melanin) bên trong "đôi mắt" ở giữa. Những melanosome này cùng loại với cấu trúc liên quan đến võng mạc ở mắt bên. Đây là một bằng chứng then chốt vì melanosome trong bối cảnh này đóng vai trò như một dấu chỉ của quá trình xử lý ánh sáng thông qua việc hấp thụ, bảo vệ và tạo độ tương phản, khẳng định chúng là một phần chức năng không thể tách rời của hệ thống thị giác cổ đại.

Đại dương kỷ Cambri vốn là một "khu rừng" đầy rẫy hiểm nguy về mặt thị giác, nơi các loài săn mồi lớn và linh hoạt bắt đầu xuất hiện ngày càng nhiều. Đối với những sinh vật nhỏ bé có thân mềm, việc sở hữu nhận thức tối đa về môi trường xung quanh là điều kiện sống còn để tồn tại. Cặp mắt bổ sung này có thể đã giúp mở rộng tầm nhìn, loại bỏ các điểm mù và cải thiện khả năng định hướng không gian, trực tiếp làm tăng cơ hội sống sót trong một môi trường đầy rẫy những kẻ săn mồi trực chờ.

Điểm thú vị nhất trong dòng tiến hóa này là các cấu trúc ở giữa được liên kết trực tiếp với những gì mà động vật có xương sống hiện đại gọi là phức hợp tùng (pineal complex) hay tuyến tùng — thường được biết đến trong văn hóa đại chúng với tên gọi "con mắt thứ ba". Ý tưởng đột phá ở đây là: thuở sơ khai, chúng từng là những đôi mắt có khả năng tạo hình ảnh thực sự, nhưng sau đó đã "rút vào bên trong" và thay đổi vai trò thành cơ quan điều tiết nội tiết và cảm quang, liên quan mật thiết đến việc sản sinh melatonin và điều khiển nhịp sinh học của giấc ngủ ở các loài sau này.

Sự kiện này đã mang lại một góc nhìn mới mẻ và rõ ràng hơn về lịch sử phát triển của hành tinh: tổ tiên chúng ta đã "nhìn thấy" thế giới sớm hơn nhiều so với những gì chúng ta từng nghĩ. Ngay từ những chương đầu tiên của sự sống, quá trình tiến hóa đã không chọn cách sinh tồn mù quáng mà thay vào đó là học cách quan sát sâu rộng và đa chiều. Điều này mở rộng câu chuyện về nguồn gốc của chúng ta, cho thấy đại dương cổ đại không hề tăm tối mà trái lại, đó là nơi khởi nguồn rực rỡ của thị giác và sự nhận thức.