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地球上第一只眼睛出現在哪種動物身上

來源: 作者:[db:作者]

  在漫長的演化史上,無人知曉第一只眼睛何時出現。不過有化石證據表明,時間不會晚于5。4億年前,即寒武紀的初期。生物學家安德魯·帕克認為,眼睛與寒武紀在時間上的重合絕非偶然。    

他在《第一只眼睛的誕生》一書里論述道,正是眼睛幫助沉寂了35億年的生命陡然煥發出空前的繁榮。此后2000多萬年異彩紛呈,幾乎所有現代動物門類都毫無征兆地出現了,包括人類所屬的脊索動物,學者們稱這段時間為“寒武紀大爆發”。    

以地質學尺度衡量,2000萬年的光陰其實很短。在如此短暫的時間里,生命的復雜和種類為什么有如此驚人的躍升,這一問題曾讓達爾文困惑不已。他在《物種起源》中寫道:“這件事情到現在為止都還沒辦法解釋。所以,或許有些人剛好就可以用這個案例,來駁斥我提出的演化觀點。”如果當年他留意到眼睛與寒武紀的時間線,也許他也能得出與安德魯·帕克類似的結論。    

因為在化石上留下第一只眼睛的是三葉蟲,于是認為最古老的眼睛就誕生在它們中間,這樣的說法貌似有邏輯問題。會不會還有比三葉蟲更古老的眼睛,只是由于某些原因沒能保存為化石呢?帕克說不會。他非常肯定,三葉蟲就是進化出真正眼睛的第一批動物之一。    

動物要留下化石證據,至少得滿足兩個條件:一是體型要足夠大,太小了不行;二是身體要有硬質結構,比如硬殼、骨骼和外骨骼之類的東西。缺少寒武紀之前的動物化石,估計是因為受這兩個條件的限制。    

8億~7億年前,這一狀況有所改變。先是成冰紀的“雪球事件”,讓整個地球成為一個固態雪球。隨后冰川消融和地質變化把巖石中的礦物質和營養元素帶入海洋,引發藻類和細菌的過度繁盛,一如現在水體富氧化造成的大規模水華。    

之后,水華沉入海底,最終形成塵埃或煤屑一類的有機碳深埋地下。在這無比漫長的過程中,由藻類和細菌造就的穩態被打破,原本相互對立彼此抵消的光合作用與呼吸作用失去了平衡,空氣中的氧含量緩慢持續地上升,給生命帶來更大的變化。    

沒有氧氣,生命只能像細菌那樣微乎其微。有了更多的氧氣,生物可以儲存更多的能量,食物鏈逐漸變長,捕食成為有效率的生活方式之一。捕食又促進了生命的軍備競賽,迫使捕食者和獵物都向大型化發展。于是動物出現了以碳酸鈣和蛋白質為主要組成的硬質結構,它們同樣需要氧才能產生。甲殼、角質、纖維和骨骼,三葉蟲就是一應俱全的典型。別看它們的體型從1毫米到90厘米不等,但比起寒武紀之前的任何動物,這15000多種三葉蟲全是大家伙。    

硬質結構撐起了三葉蟲的身體,還有它們的眼睛。事實上,三葉蟲的晶狀體就由一種透明的碳酸鈣結晶(方解石)構成。每一個單眼都包含著一顆微小的方解石,幾千個單眼有序排列組成復眼,引導著光線沿著同一個方向抵達晶狀體之下的視網膜。而視網膜上的感光細胞,缺了蛋白質可不行。    

或許有人還糾纏在時間的問題上。以地質學的時間尺度而言,三葉蟲的眼睛就像瞬間長出來似的。然而演化生物學家不這么看,有人做過計算,保守的結論是,從一層感光細胞組成的視網膜到完整的眼睛,演化時間僅需40萬年。    

眼睛的好處是顯而易見的。視覺改變了地球生命的演化過程,比起嗅覺、觸覺和聽覺,它能提供個體更多的環境信息,畢竟我們這個星球一直被陽光照耀著。許多生命對環境最主要的適應以及最神奇的適應都源自“看”:玫瑰的艷麗、鸚鵡的華翎,或變色龍的偽裝以及愛人的微笑,無不如此。很大程度上,整個人類社會都有賴于視力的存在,以至于當代社會就像是圍繞著觀看組織起來的,有人稱其為“視覺中心主義”。    

令人驚訝的是,擁有視力的生命并不普遍。植物、藻類、真菌和細菌沒有眼睛,不少動物也沒有。就數量而言,95%的動物都有眼睛。然而如果按身體架構模式分類,動物界共有38門,僅有6門動物擁有真正的眼睛。    

可以想象,擁有眼睛的動物有更復雜的環境,以及更復雜的生活。20世紀70年代以來,生物學家在海洋深處陸續發現了許多奇怪的動物。它們聚集在漆黑的裂谷底部,依靠海底熱泉口噴涌的巖漿過活。起初人們以為,由于長期生活在伸手不見五指的黑暗中,它們的眼睛早已退化,但是后來發現,它們中間仍有不少擁有“半只眼睛”,即裸露的視網膜。    

例如脊盲蝦,它的背部就長著兩片很大的視網膜。深海熱泉蟹的頭上也有類似的結構。學者們還注意到,這類“半只眼睛”并非退化的結果,而是重新發育出來的。那么,它們到底在“看”什么呢?原來是人眼幾乎無法看到的電磁波。    

由此我想到,怎么可以自以為人類的眼睛就是完美的呢?我們的眼睛的確更精細更復雜,卻不是沒有局限的。某種程度上,它們難道不也是“半只眼睛”嗎?同樣的道理,我們又怎能認為,觀看就是最好的處世之道呢?

Tags: 經典語錄

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