研究人員解開了海洋生物的謎團，這種生物在殼上進化出眼睛

小而有殼，不起眼，甲殼蟲有眼睛不同于任何其他生物在動物王國。

其中一些海洋軟體動物有數(shù)以千計的球狀小窺視者嵌入其分段的外殼中，所有這些都帶有由一種叫做文石的礦物制成的鏡片。雖然微小而原始，但這些被稱為 ocelli 的感覺器官被認為是具有真正的視力,區(qū)分形狀以及光.

然而，其他甲殼蟲物種具有較小的“眼點”，其功能更像是單個像素，就像昆蟲或螳螂蝦的組成部分一樣復眼，形成一個分布在殼體上的視覺傳感器。

一項新的研究研究了這些不同的視覺系統(tǒng)是如何形成的，現(xiàn)在揭示了這些巖石生物令人驚訝的進化靈活性：它們的祖先在四個不同的場合匆忙進化出眼睛，導致了今天兩種截然不同的視覺系統(tǒng)。

雖然不像螃蟹那樣重復，但它們的側行身體計劃已經(jīng)進化至少五次，該研究再次展示了進化如何為基本問題提出多種解決方案，例如如何利用光來避免成為午餐。

“我們知道有兩種類型的眼睛，所以我們沒想到會有四個獨立的起源，”說該研究的進化生物學家和主要作者，來自加州大學圣巴巴拉分校的麗貝卡·瓦尼（Rebecca Varney）?！笆聦嵣?，甲殼蟲以兩種不同的方式進化了四次眼睛，這對我來說非常令人驚訝。

為了重建這段進化史，研究人員比較了化石，并分析了從圣巴巴拉自然歷史博物館保存的標本中提取的DNA樣本，以拼湊出chiton。進化樹.

分析顯示，這兩個視覺系統(tǒng)分別進化了兩次，而且是快速連續(xù)的。然而，奇怪的是，達到相似視覺結構的群體并不是彼此關系最密切的群體。他們是遠房親戚，相隔數(shù)百萬年。

早在 2.6 億至 2 億年前，一組甲殼蟲就進化出了眼斑。三疊紀什么時候恐龍首先出現(xiàn)，只是邊緣出另一個群體進化出的第一個貝殼眼睛侏羅紀大約2億到1.5億年前。

然后，貝殼眼在 1.5 億到 1 億年前第二次進化，在白堊紀，在 Toniciinae 和 Acanthopleurinae chitons 中，使它們成為我們所知道的最近出現(xiàn)的透鏡眼。

最后，眼斑在甲殼蟲進化樹的不同分支中再次進化，直到古，大約7500萬至2500萬年前。

在拼湊出一個時間表后，Varney和同事們?nèi)匀粚σ龑н@種重復演變的潛在條件感到好奇。

甲殼蟲的殼板上有開口，視神經(jīng)通過這些開口;事實證明，狹縫較少的物種往往會進化出更少、更復雜的貝殼眼。另一方面，具有更多狹縫的甲殼蟲繼續(xù)發(fā)展出更多、更簡單的眼點。

研究人員說：“闡明[特征]歷史在塑造進化結果中的作用對于我們理解性格如何以及為什么可以以可預測的方式進化至關重要結束.

至于這些結構如何向奇頓腦，這是正在進行的研究的重點。

到目前為止，我們所知道的，來自最近的另一項研究，就是在至少一種甲殼蟲物種中，更復雜的殼眼發(fā)送視覺信息，以便在環(huán)繞其全身的環(huán)形神經(jīng)結構中進行處理。然后，連接到該環(huán)的視神經(jīng)根據(jù)環(huán)的哪些部分被激活來感知物體的位置。

該研究已發(fā)表在科學.

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