為什麼地球的生物要進化出眼睛？

從感情上不願意相信隨機突變能產生複雜的結構，是攻訐進化論最常見的原因。比如許多人看到眼睛的解剖結構都會不由自主地問：什麼樣的突變能從從零開始，把頑肉改造成這樣精密的光學系統，這種困惑首先來自一種誤解，即認為感受光刺激是一種「特異功能」，感光細胞和普通細胞有巨大的差異——其實不然，任何生物需要感受光刺激，只需富集色素即可，不同的色素會吸收不同頻率的光，將其轉變為化學能。比如人眼的視桿細胞就用視紫紅質感光，甚至可以在黑暗處捕捉到單個光子；而視錐細胞用三種不同的色素構建了三原色的彩色視覺。人眼的感光細胞，相比普通細胞，它們最顯著的特徵就是有厚厚一大摞膜結構，上面滿是感光用的色素，另一個最常提到的例子是眼蟲。這類單細胞生物屬於古蟲界，既不是動物也不是植物，既能光合作用也能主動攝食，它們的鞭毛基部粘有一小團類胡蘿蔔素——自然界最常見的色素——受鞭毛遮擋，這團色素會因為不同的朝向吸收不同劑量的光能，反饋為鞭毛的擺動方向，最終幫助眼蟲游向光亮的地方，促進光合作用。這個功能非常類似眼睛，所以那團類胡蘿蔔素就被稱為「眼點」。隻眼蟲，綠色的膠囊狀小顆粒是葉綠體，白色的卵狀大顆粒是光合作用積累的澱粉，紅色斑點就是眼點

其次的一個誤解，是認為「人進化出了人的眼睛」，然後質疑人眼周圍是毫不透明的肌肉和骨骼，不可能突變出光通路需要的透明組織，但眼睛的進化歷史要遠遠長於人類這個物種的進化歷史，甚至長於脊椎動物的進化歷史——在遺傳學和發育學的研究中，我們找到了一些關鍵的基因，比如PAX6基因。這個基因源自所有兩側對稱動物的共同祖先，在神經系統和眼睛的發育中發揮著關鍵作用；而且高度保守，哺乳動物的PAX6基因可以在昆蟲身上發揮一樣的功能，這意味著動物界30多個門的眼睛在進化的極早期有相同的來源：一個覆蓋色素的凹陷，並沒有成像功能。扁形動物門的三角渦蟲，它的眼睛非常接近我們共同祖先的眼睛：就是兩個鋪有色素的凹陷，一些神經細胞伸入凹陷，感受光刺激引發的化學反應，但這是一個好的開始，凹陷不但能保護脆弱的色素，更能大致區分光線的來源，這對趨利避害很有幫助。在此基礎上，動物界用5億多年的時間，平行發展了40到60個譜系，進化出了許許多多更加精緻複雜的眼睛，尤其是脊索動物門的脊椎亞門、軟體動物門的章魚目和節肢動物門的昆蟲綱，代表了視覺進化的三個頂峰——當然，也共用著高度相同的PAX6基因。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！