发布时间:2012-11-29

翻译/魏俊霞

　　达尔文在19世纪提出了著名的进化论学说，但面对构造精巧的眼睛，他发出了这样的感叹：“我得坦白承认，认为拥有机械般精巧构造的眼睛是通过自然选择形成的说法，听起来确实有点荒诞不经。”
　　眼睛主要是由柔软的组织构成的，它很难像骨骼那样形成化石被保存下来，这使得眼睛的诞生和进化过程仍然存有许多未解之谜。
　　从化石来看，眼睛的历史到底能追溯到什么时候呢？在中国约5.21亿年前的地层中所发现的三叶虫的“复眼”和其他节肢动物的“单眼”，是迄今为止人们所发现的最古老的眼睛。研究表明，那时的昆虫已经具有了与现代昆虫复眼构造相同的眼睛。不仅如此，那时的动物界也已诞生了包括人类“相机眼”在内的各种眼睛的原型。

　　首先，让我们来看看眼睛形状的进化史。
　　在大约5.25亿年前的寒武纪，大陆附近广阔的浅海是眼睛诞生和进化的舞台。可以说，眼睛的构造是在寒武纪初期的500万年之间急剧进化形成的。相比之下，生命却经历了38亿年的漫长进化过程。如果我们把整个生命史当作1天的话，那么用于眼睛进化的时间还不到2分钟，过程大致如下。
　　在寒武纪之前，自然界进化出了拥有“眼睛”的生物，尽管这个“眼睛”还仅仅是一团感光细胞。有了眼睛之后，捕食者就能够更好地搜寻到猎物。另一方面，对被捕食者来说，拥有比捕食者性能更好的眼睛的话，则能更好地生存。与此同时，自然界也出现了身披坚厚甲壳或长满棘刺的动物，以及那些善于游泳的有鳍动物。这样一来，捕食者就需要拥有更高性能的眼睛。就这样，包括眼睛在内的动物形态经历了极大的进化。
　　这就是著名的“寒武纪生命大爆发”。在寒武纪之前，动物完成了身体构造多样化的“准备”，并进化出了眼睛这一器官，从此打开了捕食者和被捕食者之间的“进化开关”，这就是有名的光开关理论。有研究报告指出，感光细胞的起源可追溯到距今21亿年前的单细胞生物，但这一说法尚未得到完全证实。
　　那么，生命真的在极短的时间内进化出了如眼睛这样精巧复杂的构造吗？例如，人类的“相机眼”拥有相当于相机凸透镜的“角膜”和“晶状体”,以及连接多种神经细胞的“视网膜”等复杂的组织。科学家以一年一代的某种生物为例进行的模拟结果表明，只需不到40万年的时间就能进化出“相机眼”。也许，达尔文本人也认为眼睛的构造是自然形成的，才会著书阐释这一过程吧。