遠古脊椎動物的四眼奇觀:寒武紀祖先的「IMAX」視覺革命

编辑者: Inna Horoshkina One

The Tripod Fish: 在 5,000 m 處保持靜止

根據對中國雲南澄江生物群(Chengjiang Shales)化石的最新分析,地球上最早期的脊椎動物——生活在約 5.18 億年前的無頜類昆明魚目(Myllokunmingiids),可能擁有四隻具備成像能力的相機式眼睛。這項發現徹底刷新了科學界對遠古祖先「視覺複雜度」的認知,顯示出早期生命在演化初期的感官系統遠比想像中精密,為我們理解脊椎動物的起源提供了全新的視角。

這項由雲南大學與布里斯托大學(University of Bristol)等機構組成的國際研究團隊,透過對包括耳材村海口魚(Haikouichthys ercaicunensis)在內的一系列標本進行深入研究,發現這些生物除了擁有一對大型的側眼外,在原本被認為是其他器官的位置,還存在兩組較小的中線結構。關鍵在於,這些結構展現了真實視覺器官的特徵,包括色素沉著、類透鏡構造以及與成像功能相符的組織細節,而非僅僅是簡單的感光點。

研究人員運用顯微鏡技術與化學分析手段,證實了這些中線「眼睛」中存在黑色素體(Melanosomes),即含有黑色素的細胞器。這些黑色素體的類型與側眼視網膜結構中的完全一致。在生物學語境下,黑色素體是處理光線(如吸收、保護或增強對比度)的重要標誌,這有力地證明了該結構是視覺系統的功能性組成部分,而非其他非視覺性的感覺器官。

在寒武紀的海洋中,環境猶如一座充滿視覺威脅的「森林」,隨著大型且活躍的捕食者相繼出現,體型微小且身體柔軟的生物必須具備極高的環境警覺性。這額外的一對眼睛能顯著擴大視野並提升空間定向能力,這在當時激烈的生存競爭中,無疑是提高存活機率的關鍵演化優勢,讓這些早期的脊椎動物能夠在危機四伏的水域中生存下來。

這項研究最引人入勝的演化線索在於,這些中線結構與現代脊椎動物中的松果體複合體(Pineal complex)或松果腺(即大眾文化中常提到的「第三隻眼」)密切相關。這意味著,這些器官在遠古時期曾是具備成像功能的眼睛,但在漫長的演化過程中逐漸「內化」,轉變為負責調節褪黑激素與睡眠節律的感光及內分泌器官,完成了從視覺工具到生理節律調節器的華麗轉身。

這一科學發現為地球生命的演化史增添了清晰的一筆:人類祖先在極早期的階段就已經是「視覺生物」。演化並非從盲目摸索開始,而是從一開始就學會了廣泛地觀察世界。這項發現擴展了我們的歷史視野,證明古代海洋並非一片漆黑,而是充滿了視覺感知的萌芽與發展,讓我們對生命的起源有了更深刻的敬畏與理解。

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來源

  • livescience.com

  • Discover Magazine

  • Discover Magazine

  • China Daily

  • Discover SWNS

  • Smithsonian Magazine

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