最新研究揭示：視力如何驅動遠古魚進入陸地

大約3.75億年前，某些魚類已經開發出強大的成對鰭肢，能夠讓它們來到水面和陸地生活。

這些魚最終將演變成第一個真正的陸生動物，稱為四足動物。 他們的四肢，手指和腳趾，當他們在陸地上走動時非常有用。

但科學家最大的迷惑之一是找出什麼可以驅使這些魚從水裡第一次踏上陸地上。

它們有新的食物來源，或者也許他們需要逃離某些水中捕食者？

一個新的理論說，這是因為視力的改進，如眼睛大小和視力的急劇增加所示，使魚能夠在水線上向上窺視在陸地上的獵物。

這將促使他們冒險離開水面去尋找食物。 這項新研究今天由美國西北大學的Malcolm MacIver和同事發表。 他們把這個命名為「Buena Vista」假說，西班牙語裡面「好看」的意思。

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該團隊測量了生活在3.9億到2.5億年前的許多種類的化石魚和早期四足動物的眼睛大小，以證明在最先進的魚類（稱為elpistostegalians）之前眼睛大小急劇增加，使它們發展成第一種四足動物。

結果表明，在從水到陸地的階段，魚類經歷了一系列改進。 第一步是他們開始向上看。 埋伏的掠食者可以通過這種方式從下面快速攻擊他們的獵物。

一個名為Panderichthys的泥盆紀魚的頭部完全適合這種類型的攻擊。 它的視野最適合在搜索獵物時使用。

第二個階段是當魚類爬上水面時，他們的眼睛在水面之上，通過空氣觀察他們周圍的環境。

魚類如Tiktaalik ，與四足動物最密切相關的魚，很好地說明了這個階段。 它有一個長的像鱷魚的頭部，靠近中心位置的突出的眼睛，使他們可以環顧四周。

據發現，在視覺出現後，從完全水生視覺到完全空中視覺，視覺範圍增加了500萬倍。

模擬顯示，大小的眼睛尺寸增加發生在四足動物在陸地上之前，而早先的預測是，這種增加事發生在他們在陸地上之後。

但其實早期四足動物，可能仍然大部分完全水生，就像鱷魚 - 生活在水中，但狩獵在空氣環境下。

這項研究的最大意義是，伴隨著這種向陸地過渡的行為和認知的轉變，它對我們的大腦的影響非常巨大。

有了大眼睛，脊椎動物第一次開始遠程感測。成功偷偷溜進獵物意味著他們必須一直規劃一個伏擊攻擊，如從後面爬行。 否則如果他們直接接近獵物會看到他們逃脫。

在活魚和兩棲動物中，通過使用稱為Mauthner的神經元細胞的單個大細胞來啟動逃避計劃，獵物檢測和逃避之間的時間減少約6微秒。 這種神經環路使得生物能夠對刺激進行超快速反應。

這些Mauthner命令單元今天只存在於魚類和兩棲動物中。 後來，脊柱動物中更有效的神經取代了對Mauthner細胞的需要。

似乎遠距離視覺的起源開始於魚類和四足動物的共同祖先，最可能是高度先進的翅目魚類如Tiktaalik。

所以感謝我們的魚的祖先，大膽冒險去哪些沒有別的魚去過的陸地上。 沒有這是進化出來的遠程視覺，我們計劃和執行複雜行動的能力可能永遠不會發展。

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