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地球上第一只眼睛出现在哪种动物身上

来源: 作者: [db:作者]

  在漫长的演化史上,无人知晓第一只眼睛何时出现。不过有化石证据表明,时间不会晚于5。4亿年前,即寒武纪的初期。生物学家安德鲁·帕克认为,眼睛与寒武纪在时间上的重合绝非偶然。    

他在《第一只眼睛的诞生》一书里论述道,正是眼睛帮助沉寂了35亿年的生命陡然焕发出空前的繁荣。此后2000多万年异彩纷呈,几乎所有现代动物门类都毫无征兆地出现了,包括人类所属的脊索动物,学者们称这段时间为“寒武纪大爆发”。    

以地质学尺度衡量,2000万年的光阴其实很短。在如此短暂的时间里,生命的复杂和种类为什么有如此惊人的跃升,这一问题曾让达尔文困惑不已。他在《物种起源》中写道:“这件事情到现在为止都还没办法解释。所以,或许有些人刚好就可以用这个案例,来驳斥我提出的演化观点。”如果当年他留意到眼睛与寒武纪的时间线,也许他也能得出与安德鲁·帕克类似的结论。    

因为在化石上留下第一只眼睛的是三叶虫,于是认为最古老的眼睛就诞生在它们中间,这样的说法貌似有逻辑问题。会不会还有比三叶虫更古老的眼睛,只是由于某些原因没能保存为化石呢?帕克说不会。他非常肯定,三叶虫就是进化出真正眼睛的第一批动物之一。    

动物要留下化石证据,至少得满足两个条件:一是体型要足够大,太小了不行;二是身体要有硬质结构,比如硬壳、骨骼和外骨骼之类的东西。缺少寒武纪之前的动物化石,估计是因为受这两个条件的限制。    

8亿~7亿年前,这一状况有所改变。先是成冰纪的“雪球事件”,让整个地球成为一个固态雪球。随后冰川消融和地质变化把岩石中的矿物质和营养元素带入海洋,引发藻类和细菌的过度繁盛,一如现在水体富氧化造成的大规模水华。    

之后,水华沉入海底,最终形成尘埃或煤屑一类的有机碳深埋地下。在这无比漫长的过程中,由藻类和细菌造就的稳态被打破,原本相互对立彼此抵消的光合作用与呼吸作用失去了平衡,空气中的氧含量缓慢持续地上升,给生命带来更大的变化。    

没有氧气,生命只能像细菌那样微乎其微。有了更多的氧气,生物可以储存更多的能量,食物链逐渐变长,捕食成为有效率的生活方式之一。捕食又促进了生命的军备竞赛,迫使捕食者和猎物都向大型化发展。于是动物出现了以碳酸钙和蛋白质为主要组成的硬质结构,它们同样需要氧才能产生。甲壳、角质、纤维和骨骼,三叶虫就是一应俱全的典型。别看它们的体型从1毫米到90厘米不等,但比起寒武纪之前的任何动物,这15000多种三叶虫全是大家伙。    

硬质结构撑起了三叶虫的身体,还有它们的眼睛。事实上,三叶虫的晶状体就由一种透明的碳酸钙结晶(方解石)构成。每一个单眼都包含着一颗微小的方解石,几千个单眼有序排列组成复眼,引导着光线沿着同一个方向抵达晶状体之下的视网膜。而视网膜上的感光细胞,缺了蛋白质可不行。    

或许有人还纠缠在时间的问题上。以地质学的时间尺度而言,三叶虫的眼睛就像瞬间长出来似的。然而演化生物学家不这么看,有人做过计算,保守的结论是,从一层感光细胞组成的视网膜到完整的眼睛,演化时间仅需40万年。    

眼睛的好处是显而易见的。视觉改变了地球生命的演化过程,比起嗅觉、触觉和听觉,它能提供个体更多的环境信息,毕竟我们这个星球一直被阳光照耀着。许多生命对环境最主要的适应以及最神奇的适应都源自“看”:玫瑰的艳丽、鹦鹉的华翎,或变色龙的伪装以及爱人的微笑,无不如此。很大程度上,整个人类社会都有赖于视力的存在,以至于当代社会就像是围绕着观看组织起来的,有人称其为“视觉中心主义”。    

令人惊讶的是,拥有视力的生命并不普遍。植物、藻类、真菌和细菌没有眼睛,不少动物也没有。就数量而言,95%的动物都有眼睛。然而如果按身体架构模式分类,动物界共有38门,仅有6门动物拥有真正的眼睛。    

可以想象,拥有眼睛的动物有更复杂的环境,以及更复杂的生活。20世纪70年代以来,生物学家在海洋深处陆续发现了许多奇怪的动物。它们聚集在漆黑的裂谷底部,依靠海底热泉口喷涌的岩浆过活。起初人们以为,由于长期生活在伸手不见五指的黑暗中,它们的眼睛早已退化,但是后来发现,它们中间仍有不少拥有“半只眼睛”,即裸露的视网膜。    

例如脊盲蝦,它的背部就长着两片很大的视网膜。深海热泉蟹的头上也有类似的结构。学者们还注意到,这类“半只眼睛”并非退化的结果,而是重新发育出来的。那么,它们到底在“看”什么呢?原来是人眼几乎无法看到的电磁波。    

由此我想到,怎么可以自以为人类的眼睛就是完美的呢?我们的眼睛的确更精细更复杂,却不是没有局限的。某种程度上,它们难道不也是“半只眼睛”吗?同样的道理,我们又怎能认为,观看就是最好的处世之道呢?

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