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标题: 看，这就是5亿多年前我们远古祖先的样子，它们有四只眼睛 [打印本页]
作者: 志和    时间: 2026-4-6 10:45:04     标题: 看，这就是5亿多年前我们远古祖先的样子，它们有四只眼睛

看，这就是5亿多年前我们远古祖先的样子，它们有四只眼睛                                                            2026-04-05 17:52                                        

发布于：四川省
   

                                    

↑看，这就是5亿多年前我们远古祖先的样子，它们有四只眼睛，其中两只大的，长在头部两侧，跟今天绝大多数脊椎动物的眼睛位置差不多，两只小的，则长在脑袋顶部正中间，紧挨着排列。
实际上，这是一张来自云南大学生命科学学院和古生物研究院的古生物复原图，图中的生物被称为昆明鱼类（myllokunmingids），生活在寒武纪时期，其体长大约只有2.8厘米左右。
根据介绍，昆明鱼类的化石发现于我国云南的澄江生物群，在此次研究中，科学家对两种昆明鱼类的化石标本进行了深入研究，其中的一种是海口鱼（Haikouichthys ercaicunensis），另一种尚未命名。
在这些化石的头部区域，科学家注意到一个奇怪的细节，那就是在它们两只明显的大眼睛之间，还有两个不起眼的黑色小斑点。
按照之前的观点来看，这两个斑点会被认为是鼻囊（也就是鼻子的前身），通常不会有人在意。

但这一次，科学家利用高倍显微镜仔细观察这两个斑点的微观结构，然后又用了一种被称为“飞行时间二次离子质谱”（ToF-SIMS）的分析技术，去检测这些结构里残留的化学成分，结果发现，这两个斑点中存在着黑色素小体。
更关键的是，科学家发现这两个居中斑点里的黑色素小体，在形态和大小上跟两侧大眼睛里的黑色素小体几乎一模一样。
简单来讲，在眼睛里，黑色素小体扮演着一个至关重要的角色，它们密密麻麻地堆积在视网膜色素上皮层，就像相机暗盒的黑色内壁一样，把多余的散射光吸收掉，让成像更清晰。
除此之外，科学家还在这些斑点里发现了一种卵圆形的、规则排列的结构，这种结构随后被确认为是晶状体，因为同样的卵圆形结构，在两侧的大眼睛里也有，而大眼睛能成像是早已确认的事实。
科学家表示，这就意味着，它们的四只眼睛都有视网膜色素上皮，都有晶状体，属于典型的“相机型眼”。

（↑两种昆明鱼类的相机型眼、黑素体形态以及超显微结构）
这里稍微展开一下这个术语，因为它在生物学里有非常具体的含义，跟我们日常说的"长眼睛"是不一样的概念。
动物界的眼睛结构差异极大，最简单的只是一片感光细胞，能感知光线的明暗，但完全没有方向感，更谈不上成像，比如说扁形虫的眼点大概是这个水平。
稍微复杂一点的是凹陷型眼，感光细胞排列在一个碗状的凹陷里，能大致判断光线的方向。
再复杂的是针孔型眼，凹陷越来越深，开口越来越小，光线通过小孔投射到凹陷底部，理论上可以成像，但因为进光量极少，图像很暗，比如说鹦鹉螺就是这种眼睛。
而相机型眼则是进化出晶状体之后的产物，其开口可以很大（进光充足），但光线经过晶状体折射后依然能汇聚成清晰的图像。
脊椎动物、头足类动物（比如章鱼、乌贼）都有相机型眼，这是两个系统完全独立进化出来的结果，是生物进化史上著名的"趋同进化"案例。
在已知的生物中，相机型眼的成像质量可以说是顶级的，它需要非常复杂的神经系统来配合处理图像信息的。
所以说寒武纪时期的昆明鱼类拥有四只相机型眼，意味着这种小鱼在视觉上的“投资”相当奢侈，科学家推测，这是因为当时的环境或许让它们别无选择。
在大约5亿4千万年前，生命突然爆发式地演化出各种复杂的身体结构，这个阶段就是大名鼎鼎的"寒武纪生命大爆发"。
在相对很短的地质时间里，眼睛、外骨骼、爪子、颌骨等等捕食和防御器官纷纷出现，整个生态系统从一个相对平静的状态急速变成了一场残酷的生存竞赛。

而在这场竞赛之中，昆明鱼类处于非常不利的位置，它们没有颌骨，没有甲壳，身体柔软，游泳速度也不快。与此同时，海洋里已经出现了像放射齿目动物（radiodonts）这样的顶级捕食者（比如奇虾），可以长到将近一米，长着一对复眼，前端有一对带刺的抓握肢，专门猎捕软体猎物。
在这种环境下，能第一时间发现捕食者，就能更好地活下去，视觉系统的优劣直接关乎生死。
从这个角度想，四只眼睛的配置就不难理解了。两侧的大眼睛负责左右方向的视野，顶部的两只小眼睛朝向正上方，而捕食者经常从上方俯冲下来，四只眼睛组合在一起，就提供了更大的视野覆盖角，从而更具备生存优势。
之所以说这种昆明鱼类与我们的远古祖先密切相关，是因为它属于目前已知最早的一批脊椎动物，而我们人类正是脊椎动物的一员。
从演化关系上看，它们处在我们这一类动物进化树的“根部位置”，已经具备了头部、神经系统和眼睛等关键结构，这些结构后来被一代代保留下来并不断演化，最终出现在包括人类在内的所有脊椎动物身上。
所以它们和我们共享同一条进化主干，代表了我们的远古祖先在五亿多年前的样子。那么问题就来了，众所周知的是，我们现在的眼睛只有两只，那另外两只眼睛哪里去了呢？我们接着看。
简单来讲，那两只原本长在头顶的小眼睛，并没有一下子消失，而是经历了一条很“缓慢但连续”的变化路径。
最初的时候，它们和左右两侧的眼睛一样，是完整的成像器官，能够真正看到东西。
但随着环境和生活方式的改变，这对顶眼的作用开始变弱，比如动物活动的深度变化、光线条件变化，或者侧面的两只大眼睛已经足够完成警戒任务，那么再维持一套完整的成像系统就显得有点“得不偿失”了，毕竟眼睛是非常耗能的器官，不仅结构复杂，还需要大量神经资源去处理信息。
在这种情况下，自然选择不会强行保留一个“用处不大但成本很高”的结构，于是这对顶眼开始退化。
最先丢失的，是精细成像的能力，晶状体的作用减弱甚至消失，原本用来形成清晰图像的结构逐渐简化，只保留下对光线明暗的基本感知能力。
值得一提的是，这个阶段在一些现存动物身上还能看到，比如某些鱼类和爬行动物头顶的“顶眼”，它们已经看不清具体形状，但还能感受到白天黑夜的变化。
再往后，这种感光结构进一步内移，慢慢缩进头骨内部，不再直接接触外界光线，而是通过神经系统间接获取光照信息，与此同时，它的功能也在发生转变，从“感知环境中的物体”转向“感知时间的节律”。

最终，在我们这个支系中，这两只眼睛完全失去了直接感光的能力，变成了我们大脑深处的松果体与副松果体，它们共同构成了松果体复合体，其主要功能是分泌褪黑素，参与调节昼夜节律（也就是我们常说的生物钟）。
参考资料：Lei, X., Zhang, S., Cong, P. et al. (2026). Four camera-type eyes in the earliest vertebrates from the Cambrian Period. Nature, 650. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09966-0

↑看，这就是5亿多年前我们远古祖先的样子，它们有四只眼睛，其中两只大的，长在头部两侧，跟今天绝大多数脊椎动物的眼睛位置差不多，两只小的，则长在脑袋顶部正中间，紧挨着排列。
实际上，这是一张来自云南大学生命科学学院和古生物研究院的古生物复原图，图中的生物被称为昆明鱼类（myllokunmingids），生活在寒武纪时期，其体长大约只有2.8厘米左右。
根据介绍，昆明鱼类的化石发现于我国云南的澄江生物群，在此次研究中，科学家对两种昆明鱼类的化石标本进行了深入研究，其中的一种是海口鱼（Haikouichthys ercaicunensis），另一种尚未命名。
在这些化石的头部区域，科学家注意到一个奇怪的细节，那就是在它们两只明显的大眼睛之间，还有两个不起眼的黑色小斑点。
按照之前的观点来看，这两个斑点会被认为是鼻囊（也就是鼻子的前身），通常不会有人在意。

但这一次，科学家利用高倍显微镜仔细观察这两个斑点的微观结构，然后又用了一种被称为“飞行时间二次离子质谱”（ToF-SIMS）的分析技术，去检测这些结构里残留的化学成分，结果发现，这两个斑点中存在着黑色素小体。
更关键的是，科学家发现这两个居中斑点里的黑色素小体，在形态和大小上跟两侧大眼睛里的黑色素小体几乎一模一样。
简单来讲，在眼睛里，黑色素小体扮演着一个至关重要的角色，它们密密麻麻地堆积在视网膜色素上皮层，就像相机暗盒的黑色内壁一样，把多余的散射光吸收掉，让成像更清晰。
除此之外，科学家还在这些斑点里发现了一种卵圆形的、规则排列的结构，这种结构随后被确认为是晶状体，因为同样的卵圆形结构，在两侧的大眼睛里也有，而大眼睛能成像是早已确认的事实。
科学家表示，这就意味着，它们的四只眼睛都有视网膜色素上皮，都有晶状体，属于典型的“相机型眼”。

（↑两种昆明鱼类的相机型眼、黑素体形态以及超显微结构）
这里稍微展开一下这个术语，因为它在生物学里有非常具体的含义，跟我们日常说的"长眼睛"是不一样的概念。
动物界的眼睛结构差异极大，最简单的只是一片感光细胞，能感知光线的明暗，但完全没有方向感，更谈不上成像，比如说扁形虫的眼点大概是这个水平。
稍微复杂一点的是凹陷型眼，感光细胞排列在一个碗状的凹陷里，能大致判断光线的方向。
再复杂的是针孔型眼，凹陷越来越深，开口越来越小，光线通过小孔投射到凹陷底部，理论上可以成像，但因为进光量极少，图像很暗，比如说鹦鹉螺就是这种眼睛。
而相机型眼则是进化出晶状体之后的产物，其开口可以很大（进光充足），但光线经过晶状体折射后依然能汇聚成清晰的图像。
脊椎动物、头足类动物（比如章鱼、乌贼）都有相机型眼，这是两个系统完全独立进化出来的结果，是生物进化史上著名的"趋同进化"案例。
在已知的生物中，相机型眼的成像质量可以说是顶级的，它需要非常复杂的神经系统来配合处理图像信息的。
所以说寒武纪时期的昆明鱼类拥有四只相机型眼，意味着这种小鱼在视觉上的“投资”相当奢侈，科学家推测，这是因为当时的环境或许让它们别无选择。
在大约5亿4千万年前，生命突然爆发式地演化出各种复杂的身体结构，这个阶段就是大名鼎鼎的"寒武纪生命大爆发"。
在相对很短的地质时间里，眼睛、外骨骼、爪子、颌骨等等捕食和防御器官纷纷出现，整个生态系统从一个相对平静的状态急速变成了一场残酷的生存竞赛。

而在这场竞赛之中，昆明鱼类处于非常不利的位置，它们没有颌骨，没有甲壳，身体柔软，游泳速度也不快。与此同时，海洋里已经出现了像放射齿目动物（radiodonts）这样的顶级捕食者（比如奇虾），可以长到将近一米，长着一对复眼，前端有一对带刺的抓握肢，专门猎捕软体猎物。
在这种环境下，能第一时间发现捕食者，就能更好地活下去，视觉系统的优劣直接关乎生死。
从这个角度想，四只眼睛的配置就不难理解了。两侧的大眼睛负责左右方向的视野，顶部的两只小眼睛朝向正上方，而捕食者经常从上方俯冲下来，四只眼睛组合在一起，就提供了更大的视野覆盖角，从而更具备生存优势。
之所以说这种昆明鱼类与我们的远古祖先密切相关，是因为它属于目前已知最早的一批脊椎动物，而我们人类正是脊椎动物的一员。
从演化关系上看，它们处在我们这一类动物进化树的“根部位置”，已经具备了头部、神经系统和眼睛等关键结构，这些结构后来被一代代保留下来并不断演化，最终出现在包括人类在内的所有脊椎动物身上。
所以它们和我们共享同一条进化主干，代表了我们的远古祖先在五亿多年前的样子。那么问题就来了，众所周知的是，我们现在的眼睛只有两只，那另外两只眼睛哪里去了呢？我们接着看。
简单来讲，那两只原本长在头顶的小眼睛，并没有一下子消失，而是经历了一条很“缓慢但连续”的变化路径。
最初的时候，它们和左右两侧的眼睛一样，是完整的成像器官，能够真正看到东西。
但随着环境和生活方式的改变，这对顶眼的作用开始变弱，比如动物活动的深度变化、光线条件变化，或者侧面的两只大眼睛已经足够完成警戒任务，那么再维持一套完整的成像系统就显得有点“得不偿失”了，毕竟眼睛是非常耗能的器官，不仅结构复杂，还需要大量神经资源去处理信息。
在这种情况下，自然选择不会强行保留一个“用处不大但成本很高”的结构，于是这对顶眼开始退化。
最先丢失的，是精细成像的能力，晶状体的作用减弱甚至消失，原本用来形成清晰图像的结构逐渐简化，只保留下对光线明暗的基本感知能力。
值得一提的是，这个阶段在一些现存动物身上还能看到，比如某些鱼类和爬行动物头顶的“顶眼”，它们已经看不清具体形状，但还能感受到白天黑夜的变化。
再往后，这种感光结构进一步内移，慢慢缩进头骨内部，不再直接接触外界光线，而是通过神经系统间接获取光照信息，与此同时，它的功能也在发生转变，从“感知环境中的物体”转向“感知时间的节律”。

最终，在我们这个支系中，这两只眼睛完全失去了直接感光的能力，变成了我们大脑深处的松果体与副松果体，它们共同构成了松果体复合体，其主要功能是分泌褪黑素，参与调节昼夜节律（也就是我们常说的生物钟）。
参考资料：Lei, X., Zhang, S., Cong, P. et al. (2026). Four camera-type eyes in the earliest vertebrates from the Cambrian Period. Nature, 650. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09966-0




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