眼睛可以說是生物進化中最神奇的器官之一了，在我曾經的文章中也論述過眼睛是如何進化出來的。不過多數懷疑論者會拋出一個問題——
既然你們說眼睛也是一步一步進化出來的，那眼睛還沒有進化完時，所謂的“半隻眼睛”有什麼用呢？
▲進化論的反對者最喜歡的話題之一
事實上這也是生物學家一直想要回答的問題，他們必須要證明，即使是還沒有進化成足以被稱為“眼睛”的器官時，組成眼睛的零件也是有用有。想要知道答案我們需要從最深，最極端的環境中找到最原始的生命，而一個最經典的，足以讓我們認識到——哪怕只有10%的視網膜也是有用的動物，來自生命之源，大海的最深處。
▲這裡很可能是生命萌發的地方
盲脊蝦腦袋裡的是什麼？
如果你對生命起源感興趣，那麼一定對“海底熱泉”這個名詞不陌生。在板塊運動的力量之下，海底也出現了撕裂，水從岩石的縫中滲入地殼深處，被那裡的岩漿加熱沸騰，從其它裂縫處噴出來，裹攜著大量的礦物與能量。這是很可能是生命起源的地方，而在這38億年中，地球的內心依然火熱，這些火山熱泉依然在源源不斷地釋放著能量。
▲描繪海底熱泉的藝術創作
有能量流動的地方自然不能少了頑強的生命，在極深、極暗、極冷的海底依然是生命的樂園，不僅有很多結構非常原始的動物，也有一些從淺海中偷渡而來的，結構更加複雜的節肢類動物和魚類。
▲盲脊蝦（Rimicaris exoculata）
其中有一種甲殼類動物引起了生物學家的注意，它們的名字叫盲脊蝦（Rimicaris exoculata）。從名字就可以看出來，它們是“盲”的，從外觀上直接進行研究，很輕易就能注意到
它沒有眼部結構，就是我們在小龍蝦頭上可以看到的，兩個可以“彈”出來的眼睛，被稱為眼柄。
▲你可以看到盲脊蝦的數量有多驚人
這些小東西通體透明，和活在光明世界的親戚基本相同，但是有一點非常引人注意的地方——它們的頭部內側有兩個面積不小的皮瓣，在燈光的照射下閃閃發亮。
▲引起生物學家注意的特殊反光區域
這會是什麼呢？細心的朋友一定會想起小說中的情節，在黑暗中的肉食動物眼中放出光芒，當然了就算沒見過那些可怕的野獸，在普通家庭中豢養的貓狗也保留了祖先的特徵。
▲這是反射了來自相機的光源
寒光並不是什麼比喻，那是真實的光線。不僅是夜行食肉動物，有很多物種，包含大量的魚類、爬行類和諸如牛馬之類的偶蹄目動物在視網膜下方進化出了一層叫作“明毯”的反光結構。雖然用統一的名稱，但明毯在不同動物的眼中結構與原理都不一樣，比如在貓狗眼中的主要是以高折射率的，長長細細的晶體細胞堆疊而成，在顯微鏡下看起來非常像地毯（這就是名字的來源）。
▲牛眼中的明毯
雖然結構與原理不同，但是所有的明毯作用都是一樣的——將還沒有被視網膜吸收的光子反射回來再次經過視網膜，這在光線微弱的地方十分有用，貓眼中的明毯可以提高約44%的視力。
▲貓的夜視能力是人類的6倍
原眼睛被視網膜取代了？
那麼身經百戰的生物學家在注意到盲脊蝦的腦袋也可以反光後，很容易引發好奇的猜想——這東西難道說是……視網膜？這可真是個瘋狂的想法，因為盲脊蝦的祖先是來自淺海的甲殼類，是寒武紀的後裔，本來是有眼睛的。它們現在失去了眼睛是因為徹底定居在這沒有一絲光亮的海底，眼睛變成了一個沒有用的累贅器官，進而退化了。
▲眼睛退化的動物很多，比如洞螈（Proteus anguinus）
如果自然已經選擇拋棄眼睛，又為什麼要進化出一層視網膜呢？這樣兩個遠大於原來眼睛的祼視網膜到底是由什麼進化出來的，又是為了滿足什麼目的呢？
第一個有這種奇怪想法的人是一名女科學家，她叫幸迪·範·多佛（Cindy van Dover）,當她忐忑地將盲脊蝦送給無脊椎動物眼睛的研究專家並問出那個問題“這有可能是眼睛嗎”的時候，她感覺自己當時看起來可能有點傻。
▲幸迪·範·多佛（Cindy van Dover）
當然，她得到的回覆是肯定的——這的確是一層視網膜，雖然它缺少任何其它眼睛的結構。是的，在一個看似根本不需要眼睛的世界裡，存在著可以被認為是原始眼睛出現的機緣，在當時的生物學家看來，這應該是一個將眼睛拋棄又再次進化出一個半成品的故事。
▲盲脊蝦的祼視網膜
這層視網膜有故事
隨著研究的深入，人們發現了更多驚喜，作為無脊椎動物的盲脊蝦視網膜中感受光的色素與脊椎動物（包括人類）眼中的色素“視紫紅質”分子結構非常接近。不過有趣的是——擁有眼睛的無脊椎動物其感光細胞色素與脊椎動物完全不一樣。這可以得出兩個有趣的結論：
1、盲脊蝦視網膜細胞不是從自己經退化的眼睛中遷移過來的。
2、盲脊蝦視網膜細胞也不是單獨進化出的，它與脊椎動物的視網膜細胞有千絲萬縷的關聯。
▲視紫紅質（rhodopsin）的晶體結構
我們姑且將無脊椎動物眼睛中普遍存在的細胞稱為細胞A，將盲脊蝦裸視網膜中的那一類細胞稱為細胞B吧，這在後面我們還會繼續討論。
現在我們來了解一下，為什麼盲脊蝦退化掉了原來的眼睛，再將某些來源不明的特殊細胞，進化為巨大祼露的視網膜呢？答案其實就藏在盲脊蝦生活的環境中。正如我前文所述，在這伸手不見五指的深海中，唯一的能量來源是熱泉，但這些熱泉與地面上的火山可不一樣，有一個不算太長的壽命，大約是60~80年，之後它們可能會被堵住或是一些其它的原因停止活躍。
▲一個火山的熄滅意味著一座綠洲的消失
那麼類似盲脊蝦這樣的生物就需要尋找新的生活來源，可是新的熱泉會出現在數公里之外，要如何才能找到它們呢？相信你也猜到了——這些熱泉會放出光。範·多佛在成功勸說他的同事後，將深海探測器的燈關掉了，雖然在人眼看來依然是一片漆黑，但是高感覺度的數碼相機還是將它們捕捉到了……微弱的、小小的光暈。
這強有力地證明了開篇提出的問題——“半隻眼睛”有什麼用？是的，眼睛並不是一定要完整才有價值，就算只有半隻眼睛，10%的眼睛，單單一層視網膜，也對生存有著極重要的幫助。可以說眼睛的進化是必然的，就算是在漆黑的深海，最不可能出現眼睛的地方（在過去看來）都出現了眼睛的變體，單單是能感覺到光的存在就已經意義非凡。
▲相當繁榮的海底盲脊蝦部落
對了，還沒有解釋為什麼盲脊蝦為什麼要拋棄原來的眼睛呢，其實也非常簡單，因為海底的光實在是太弱了，而正常的眼睛結構能接受到的光太少了。我們知道一般來說越是夜行的動物眼睛越大，瞳孔也越大。那麼自然，最極限的感光方案是放棄瞳孔，讓光直接照在視網膜上。
▲這樣可以活動的眼睛叫眼柄
所有的眼睛都系出同源嗎？
於是科學家們想繼續知道的是，這些進化成盲脊蝦視網膜的細胞在進化史上是什麼地位？為什麼這些細胞與我們脊椎動物的視網膜細胞非常接近呢？
事實上雖然我們與盲脊蝦的視網膜都擁有視紫紅質，但工作原理並不相同，甚至可以說是完全相反的，這讓生物學家在一段時間裡產生了一個疑惑——所有動物的眼睛是來自一個共同祖先呢，還是說在兩條完全不相交的路上分別被髮明瞭兩次？人類與盲脊蝦的視紫紅質非常接近，但並非完全一致，雖然這幾乎可以肯定是因為它們擁有共同的祖先，但也不能排除完全的意外巧合。
▲左邊是盲脊蝦生存的地方，大西洋的板塊裂縫
當然，後來生物學家在一種自寒武紀以來就沒有多少變化的活化石物種——闊沙蠶（Platynereis）身上，找到了來自眼睛最初出現時的證據，我們明白了為什麼脊椎動物與無脊椎動物的視覺細胞雖然大相徑庭，但一定擁有共同的祖先。
▲闊沙蠶（Platynereis）
這種動物結構非常原始，體長只有幾毫米，但可不要小看了它，我們所有兩側對稱動物的祖先與沙蠶有著極近的親緣，研究它們幾乎就是在研究我們與盲脊蝦最近的共同祖先。
2004年，一個研究團隊在沙蠶的腦子裡發現了一些奇妙的細胞，經過鑑定他們發現這可能是一種感光細胞。但闊沙蠶是有眼睛的，那為什麼還要再化蛇添足，在頭部另長出一些感光細胞呢？
▲這些就是神經中的感光細胞
經過仔細研究團隊終於確認，這些細胞是專門用於調節生物節律的，也就是生物鐘。是的，生物鐘真的不是一個矯情的發明，它存在了足足5億年之久，沙蠶用眼睛的中的A細胞判斷環境是否危險，而將生物鐘的調節完全交給了頭部內的B細胞。也就是說，A與B細胞系出同源，只是給它們分配了不同的工作而已。
▲闊沙蠶的眼與神經特寫
於是我們可以這樣推測：最初的感光細胞分化為了A細胞與B細胞，分別承擔不同的任務，在寒武紀的某個進化分支上，有一支動物將A細胞進化為了眼睛並讓B細胞負責調節生物鐘，另一支動物則恰好相反，它們分別是脊椎動物與無脊椎動物的祖先。
那這個推測是真的嗎？是的！生物學家們找到了更多證據，他們找到了盲脊蝦的幼體，非常有意思的是，這些小蝦們還長了一對與其它蝦一樣，正常的眼睛，這使得它們成了為數不多擁有兩對形態結構都不同的眼睛的動物。
▲從卵開始孵化的盲脊蝦
我們的眼睛中還有一套眼睛
那麼其它動物呢？我們知道幾乎所有動物都擁有生物鐘，那麼我們的調控節律的細胞在哪兒呢？當然這些細胞不可能在我們的腦子裡，因為頭骨是不透光的，似乎我們只需要判斷自己能否看到光就可以知道白天還是黑夜，那還有必要特地準備一套神經反饋系統嗎？
▲有關生物節律的研究已經獲得了諾貝爾獎
在發現沙蠶秘密後的第二年，這個團隊就宣佈他們找到了專門負責人類調節的細胞，非常有意思，這是一個似是而非的答案，調節生物鐘的細胞確實來自眼睛裡，但並不是我們觀察世界的那些視覺感光細胞，而是視網膜神經節細胞。本來醫學家一直認為這只是負責初級處理與信號傳遞的細胞，但是這些細胞也擁有視紫紅質，可以輸出光感信號，而且正如預測的那樣，生物學家告訴我們，他一眼就認出了這些細胞的感覺原理與A細胞相同！
▲連接視神經纖維的視神經節細胞
在尋找眼睛進化旅途中的意外發現就是——原來在擁有視覺的動物頭部，都安放著兩套“眼睛”，它們現在分別負責生物節律與視覺，並且脊椎動物與無脊椎動物的細胞方案還剛好相反。
看，這就是進化論的證據，在生物學上其實有數不清的證據，有些人非要選擇視而不見也是沒有辦法的事情呀。
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