人類和其他脊椎動物可能有著令人驚訝的共同祖先。那是一個小活物。一隻眼睛長在頭的中間
研究人員表示，隆德大學和蘇塞克斯大學最近的研究表明，脊椎動物的最早祖先在近 6 億年前經歷了類似獨眼巨人的階段。這種動物的中央眼最終在當今脊椎動物所使用的一雙眼睛的發育中發揮了作用。
更值得注意的是，古代視覺系統的某些部分可能仍然存在於現代大腦中，例如松果體，一種有助於調節睡眠的器官。
「結果令人驚訝，」隆德大學感覺生物學榮譽教授 Dan-E Nilsson 說。它們顛覆了我們對眼睛和大腦演化的理解。 」
獨眼小祖宗
研究人員描述的遠祖是一種身體像蠕蟲的小生物。近6億年前，它生活在海洋中，並在一處度過了一生的大部分時間。透過過濾周圍海水中的浮游生物來獲取食物。
在演化史的早期，這種生物似乎有兩隻眼睛，或至少有兩組可以偵測光的細胞。雙眼在動物王國中很常見。這是因為它可以幫助移動的動物判斷周圍物體的方向、距離和位置。
「我們不知道進化樹這個分支中的一雙眼睛只是感光細胞還是簡單的產生圖像的眼睛。我們只知道該生物在一段時間後失去了它，」丹-E尼爾森說。
這是因為這種生物有著安靜、靜止的生活方式。因此，它不再依賴複視。經過幾代人的努力，眼睛逐漸消失了，因為它們沒有太大的優勢。
然而，這種動物的頭部中央保留著一組光敏細胞。這些細胞發育成原始中眼，也稱為中央眼。
這個簡單的器官可能無法產生詳細的圖像。但它可能有助於動物區分白天和黑夜並確定它們的方向。這兩個方向都有助於在海洋中生存。
那雙眼睛怎麼又回來了？
數百萬年後，這種生物的後代再次開始游泳。移動生活方式創造了新的視覺需求。具體來說，它們檢測食物、障礙物、掠食者和運動方向的能力。
研究人員得出的結論是，原始中眼的一部分在演化過程中被重複使用。從這個中央視覺結構最終發展出一雙可以形成圖像的新眼睛。
這種不尋常的過程可以解釋為什麼脊椎動物眼睛的構造與許多其他動物的眼睛不同。
「我們終於明白為什麼脊椎動物的眼睛與其他動物群體（例如昆蟲和烏賊）的眼睛如此不同。我們眼睛中的薄膜（視網膜）由大腦發育而來。而昆蟲和烏賊的眼睛則起源於頭部側面的皮膚，」Dan-E Nilsson 說。
視網膜是眼睛後部的一層薄薄的組織。它由檢測光並將其轉換為電信號的細胞組成。它被發送到大腦並形成我們看到的圖像
在脊椎動物中，視網膜與大腦緊密相連。因為它是在進化過程中從腦組織發展而來的。相較之下，昆蟲和烏賊的眼睛是透過不同的演化路徑產生的，涉及頭部表面的組織。
眼睛進化中的一個奇怪的彎路
研究人員解釋說，脊椎動物的眼睛是一種不尋常的演化偏差的結果。祖先們在很大程度上變得毫無用處後失去了第一雙眼睛。簡單的中央眼仍然保留。後來使用結構的一部分創建了一個新的、更先進的視覺系統。
他們的結論是基於動物組中光檢測細胞的比較。研究小組研究了這些細胞出現在體內的位置、它們如何發揮作用以及它們如何與其他組織和神經連接。
這證據顯示脊椎動物的眼睛是由這種特定的變化序列所產生的。相反，它是從昆蟲、烏賊和其他動物眼睛的相同結構進化而來的。
「我們現在第一次了解了分析視網膜影像的神經迴路的起源，」Dan-E Nilsson 補充道。
神經迴路是處理訊息的互連神經元的網路。在視網膜中，這些電路在視覺訊號到達大腦之前就開始組織它們。它有助於識別亮度、對比度、運動和形狀等特徵。
古眼還在腦中。
這個理論最令人驚訝的部分是古代的中眼從未完全消失。
研究人員認為，它的演化一直延續到今天，成為松果體。它是脊椎動物大腦深處的一個小器官，雖然人類不使用松果體來觀看影像，但松果體仍然與身體對光和黑暗的反應有關。
松果體會產生褪黑激素，這是一種有助於調節心律的激素。這種內部計時系統會影響身體在大約 24 小時週期內何時感到清醒或困倦。
在許多類型的脊椎動物中，松果體系統對直射光敏感。對人類來說，有關光的資訊主要透過眼睛到達大腦。這會導致褪黑激素的產生在夜間增加並在白天減少。
Dan-E Nilsson 總結道：“令人難以置信的是，6 億年前遠古祖先的中眼中就出現了松果體根據光控制睡眠的能力。”
