The Tripod Fish: 在 5,000 m 处保持静止
早期脊椎动物的“四目”奇观:寒武纪祖先的IMAX级视觉进化
编辑者: Inna Horoshkina One
根据对中国云南澄江生物群化石的最新深入分析,科学家们发现了一个令人震惊的事实:生活在约5.18亿年前的早期脊椎动物——无颌类昆明鱼(Myllokunmingiids),可能拥有四只能够形成清晰图像的室状眼睛。这一突破性的发现彻底刷新了我们对远古祖先视觉复杂程度的认知,将脊椎动物视觉进化的起点推向了新的高度。
由云南大学与布里斯托大学研究人员组成的国际科研团队,在对包括耳材村海口鱼(Haikouichthys ercaicunensis)在内的一系列标本进行研究时发现,这些生物除了拥有一对硕大的侧眼外,在原本被认为是其他器官的位置,还存在两处较小的中眼结构。关键在于,这些结构展现出了真实视觉器官的特征,包括色素沉着、类晶状体结构以及与图像形成相兼容的组织细节,而非仅仅是简单的感光点。
为了验证这一发现,研究人员采用了先进的显微镜技术和化学分析手段,确认了这些中眼中存在黑素体(含有黑色素的细胞器)。这些黑素体的类型与侧眼视网膜结构中的完全一致。在生物学语境下,黑素体是处理光线(如吸收、保护或增强对比度)的重要标志,这有力地证明了这些中眼是视觉系统功能完备的组成部分,能够为远古生物提供有效的视觉信息。
在寒武纪的海洋中,生存环境犹如一个充满视觉陷阱的“危险森林”。随着大型活跃捕食者的崛起,这些身体柔软的小型脊椎动物必须具备极高的环境感知能力。额外的一对眼睛能够显著扩大视野范围并提升空间定向能力,这种全方位的视觉监控在充满挑战的原始海洋中,直接转化为更高的生存几率,是自然选择下的一种卓越进化策略。
这项研究还揭示了进化史上最迷人的转变之一:这些远古的中眼结构与现代脊椎动物中的松果体复合体(即俗称的“第三只眼”)有着深厚的演化渊源。研究表明,这些最初用于成像的眼睛在漫长的进化岁月中逐渐“内化”,功能也从视觉成像转变为感光和内分泌调节。如今,它们负责分泌褪黑素并调控我们的生物钟与睡眠节律,完成了从外部观察者到内部调节者的角色转变。
这一科学发现为地球生命的演化史增添了清晰的注脚。它告诉我们,人类的祖先在极早时期就已经拥有了敏锐的洞察力,进化并非在黑暗中盲目摸索,而是从一开始就学会了“广开眼界”。古老的海洋不再是单调的深渊,而是伴随着视觉的觉醒,开启了生命探索世界的宏大篇章。
来源
livescience.com
Discover Magazine
Discover Magazine
China Daily
Discover SWNS
Smithsonian Magazine
