日本專家研究了地球上不同時代動物化石的眼睛,揭開生物爆炸的關鍵

今天,地球上大多數動物都有眼睛。在澄江發現的化石告訴我們,許多動物在早寒武世就有了功能齊全的眼睛。

日本專家研究了地球上不同時代動物化石的眼睛,揭開生物爆炸的關鍵

眼睛,如此複雜的器官,是揭開寒武紀生物大爆炸的關鍵。日本群馬自然歷史博物館的田中原一博士。田中博士研究了地球上不同時代動物化石的眼睛,並分析了它們的結構。”從寒武紀開始,動物就有眼睛了。”透過研究眼睛,我們可以恢復古代生物的生活方式。”

不平凡的四隻眼和視神經

眼睛不容易成為化石,但在某些情況下,比如眼睛的晶狀體比較硬(尤其是一些節肢動物的眼睛),或者儲存條件特別理想,眼睛可以作為化石儲存。田中博士從中國古生物學家那裡借用了澄江的寒武紀化石,仔細分析了他們的眼睛。

三葉蟲的左眼和右眼是長的新月形,所以你可以看到它的視野很寬。田中透過實驗證實,它能看到從前到後、從左到右360度範圍內的物體。這種甲蟲擁有如此廣闊的視野,可以從任何方向發現天敵,並儘快逃跑。

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在研究澄江化石的過程中,田中還發現了一種獨特的眼睛型別,這種眼睛從未為人們所知,生長在一種未知的節肢動物新種的頭部。田中取出化石周圍的岩石,隱約看到這隻動物不止兩隻眼睛。他把化石帶回日本後,決定用X射線CT進行分析。這個裝置的優點是你可以看到它的內部結構而不破壞化石。掃描後,田中看到動物頭上有四隻眼睛!

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X射線CT裝置不僅發現了這隻動物的四隻隱藏的眼睛,還發現了它的大腦和視神經。這是首次從寒武紀化石中發現動物的大腦和視神經。這隻類似蝦的動物只有2釐米長,看起來像瀨魚蝦。若干年前它活著的時候,有可能會在海底爬行或在水中游泳。它的視神經系統非常先進,和今天的昆蟲、蝦是有一拼的。”我們的研究表明,寒武紀動物的眼睛型別是多樣的。這種動物有四隻眼睛,大腦和視神經發達,絕對可以看到一個立體而清晰的世界,這有利於它的狩獵活動。”

眼睛催生了絢麗色彩

動物的眼睛誕生於寒武紀。自從它誕生以來,眼睛就充滿了多樣性和高度發達的功能。有了眼睛,就可以獲得更多關於環境的資訊,就可以選擇伴侶,找到獵物或透過顏色偽裝自己。因此,寒武紀生物豐富多彩的面貌是眼睛選擇的結果。

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大約38億年前,地球上誕生了最原始的生命。第一批單細胞生物花了32億年才進化成水母樣生物。在寒武紀之前,即使生物體有簡單的組織來感知光和影,它們也肯定無法識別物體的形狀。這是一個真正的“伊甸園”,動物們相互孤立,沒有“吃”和“被吃”的關係。在那個時代末,進入寒武紀後,光感的組織進化,動物擁有先進的感光裝置——眼睛。

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作為寒武紀生物色的發現者,科學家們還告訴人們更多有趣的事實。”透過觀察寒武紀生物的眼睛,有一個規律:像奇怪的蝦這樣的捕食者的眼睛適合捕獵獵物;為了探測天敵的逼近,被獵殺的動物進化出了廣闊的視野。

科學家說,眼睛的誕生極大地改變了寒武紀生物的生活方式。例如,桌子上有零食。如果你沒有眼睛,就很難找到。用眼睛,你可以在一瞬間看到它們,並立即享受它們。不僅如此,眼睛還能看到幾十米外的獵物。可以說,眼睛的出現使狩獵更加方便。眼睛的誕生創造了“吃”與“被吃”的格局,這就要求生物體必須防範入侵,生物體具有快速進化的能力。

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根據科學家的分析,前寒武紀生物已經有了感知光的組織,眼睛進化的準備工作已經就緒。在寒武紀,最早出現眼睛的動物是三葉蟲,它迎來了一個繁榮時期;然後其他動物也跟著來,長了眼睛。計算機模擬研究表明,最早的眼睛是白手起家發展起來的,用了不到一百萬年的時間完成進化,這在漫長的生物學史上只是一個瞬間。

眼睛的出現使得各種生物都有必要吸引異性,威懾敵人,用顏色來偽裝自己。在這樣的環境中出現了絢麗多變的生物色彩。生物的絢麗色彩是為眼睛而生的。

各種動物都有眼睛。一種進化引發了另一種進化,眼睛的誕生引發了寒武紀的爆發。在隨後漫長的進化過程中,人類就此出現了。