眼睛

馮偉民

寒武紀生命大爆發涌現了一大批新型的澄江動物類群，它們不再像之前的動物那樣，安分守己地固守在方寸之間，而是運動了起來。它們或爬行、或蠕動在海底，或游泳、或漂浮在海洋深處。為什么它們能在各自的棲息地嬉戲歡騰呢？關鍵在于它們擁有了一系列新穎的器官，比如眼睛、外骨骼、口器、附肢、鰓腔、脊索乃至頭等，這些器官與視覺系統、消化系統、神經系統、運動系統等一系列動物機能相關聯，使得澄江動物類群能夠適應新環境，拓展新天地，展現出豐富多彩的生態場景。

正是因為有了一雙眼睛，有的甚至擁有多對眼睛，寒武紀的動物們才能更好地觀察四周、捕食目標、逃離攻擊者及危險之地。因此，眼睛對于動物自身的生存及在生命演化史上所顯示的意義都是極其重大的。

千奇百怪的眼睛

眼睛是動物重要的感覺器官，是動物進化史上一個重要創新，它對于動物捕食、運動和感知都有非凡意義。而關于動物眼睛的起源與演化，一直都是科學界為之著迷的問題。澄江動物群的研究表明，動物眼睛最早可以追溯到5.2億年前寒武紀生命大爆發。

動物界里的眼睛種類千奇百怪，人類、蒼蠅和烏賊的眼睛都是成對長在頭部，海星的眼睛長在腕足末端，扇貝的眼睛成排長在外套膜上，而紫海膽的整個身體就是個大眼睛，更奇特的是箱形水母，它擁有24只眼睛，這些深棕色的眼睛分成四組感棍。

有些動物的眼睛只看得到黑白影像，有些動物則能看見所有的顏色，甚至看到人類眼睛所看不見的光；有些動物的眼睛連判斷光源的方向都做不到，有的則能看見在好幾千米外奔跑的獵物。

最小的動物眼睛長在仙女蜂的頭上，大小跟阿米巴原蟲差不多；最大的動物眼睛長在巨型烏賊身上，跟餐盤一樣大。烏賊的眼睛跟人眼一樣，其運作原理如同照相機，透過單一水晶體將光線聚集到布滿光受器（光受器是吸收光子并將其能量轉換成電訊號的細胞）的單一視網膜上。蒼蠅的復眼則是將光源分配給數以千計的個別單位，每個單位都有自己的水晶體與光受器。

除了這些，動物們的眼睛還有雙重對焦式的、鏡眼式的、可以同時朝上下左右看的。總之，眼睛世界充滿了奧秘，它的前世今生更是令人著迷。

那么，寒武紀生命大爆發時代又有哪些稀奇古怪的動物眼睛呢？

復眼的天下

在澄江動物群中，科學家發現了不同的后生動物有著各種各樣的眼睛，包括眼點、復眼、透鏡眼與盲眼等，這充分顯示了遠古生物的多樣性趨勢。在這其中，90%以上具有眼睛的動物都為節肢動物，它們是寒武紀海洋中最為多樣和豐富的類群，種類約占整個動物群40%以上，其中大多都是主動獵食者。

復眼是這個時期最常見的視覺形式，生長方式包括固著的和眼柄能活動的兩種類型。后者帶有較厚的核狀透鏡，透鏡表面突起相當明顯，有著更大的表面積，具有相對寬闊的視野。

一般來說，復眼就代表著一個色素點，現在視力最發達的昆蟲是蜻蜓。在一些動物復眼中的小眼只有數十個的時候，它們只能感知白天和黑夜；當小眼達到100個左右的時候，它們會對物體的運動有敏感性；當小眼超過1000個的時候，它們就能夠對于周圍的環境有很好地辨識能力，捕食也不再是盲目的而是有目的性的。

三葉蟲眼睛的奇特和多樣性

三葉蟲是最早出現復眼的動物之一。大多數三葉蟲長有全膜眼，全膜眼的眼體很小且互相緊靠，數量多達1.5萬個，且全部被一層透明的鞏膜所覆蓋。少數三葉蟲，如鏡眼蟲長著裂膜眼而不是全膜眼，只有200～700個小眼。長有全膜眼的三葉蟲，其幼年期的眼睛很像裂膜眼，所以人們推想，裂膜眼可能是由全膜眼幼態持續發展而來的。寒武紀的三葉蟲眼睛四周往往存在眼縫合線，個體死亡或蛻皮時眼睛隨之脫落，所以不易在化石中找到。寒武紀以后，三葉蟲身上的眼縫合線消失，眼睛直接鑲接在頰部，因此能找到的眼睛的化石漸漸增多。

灰姑娘蟲

灰姑娘蟲就像當時大多數動物一樣，也是生活在海洋的淺海區域，它的獵物是生活在泥質基底的小節肢動物，而它的天敵是當時的海洋霸主—奇蝦。灰姑娘蟲擁有已知的最早的復眼。在高倍顯微鏡下，灰姑娘蟲的復眼居然由2000多個小眼組成！在這2000多個小眼當中，相對大一些的小眼組成了敏銳帶，其精細的神經結構已演化到令人驚嘆的地步！這說明寒武紀早期的節肢動物已擁有高度發達的視力。

灰姑娘蟲的眼睛與人類不同，沒有眼皮，而是像螃蟹的眼睛那樣，可以收縮。在睡覺時，眼睛能夠自動收縮進頭甲里；而在需要用眼時，眼睛就像是有個操作桿作支撐，能夠伸出頭殼，大幅度轉動。要知道，現代螃蟹復眼中的小眼只有1000個左右，因此，灰姑娘蟲或許比現代的蝦和螃蟹視力都要好得多。另外，灰姑娘蟲的眼睛還有一個神奇的地方，就是它的視力范圍可以達到270度左右，而我們人眼的視力范圍大概只在180度左右。

其他具有復眼的動物

類似灰姑娘蟲眼睛結構特征的動物還有奇蝦、撫仙湖蟲等。尤其是在澳大利亞袋鼠島發現的奇蝦眼睛化石，其復眼是迄今發現的最大的復眼，直徑達3厘米，包含16000個小眼。或許正是因為有這么多小眼，奇蝦在捕食過程中才能夠更為清晰地看清周圍環境，牢牢盯住獵物。

歐巴賓海蝎長得十分奇葩，整個身體只有一只爪子，而且這只爪子是從腦袋上面長出來的，它的作用并不是為了支撐歐巴賓海蝎的身體，而是為了捕食其他的小蟲子。更奇特的是歐巴賓海蝎的腦袋上長了五只眼睛。這些眼睛不是像人一樣嵌在眼眶里面，而是像蝸牛一樣伸出體外。所以歐巴賓海蝎可以360度無死角地看到周圍的事物。

微網蟲是葉足動物，依托身體兩側的葉足提腿前行。它的身體由一節節的骨板組成，骨板的兩側有九對眼睛，其眼睛構造像現代節肢動物那樣屬于復眼，所以微網蟲又被稱之為“九眼精靈”。

另外，有一些節肢動物，如撫仙湖蟲、尖峰蟲等的眼睛表面，能觀察到許多相對分離的小個體，并且透鏡體近端比透鏡體遠端排列得更加緊密；葉足動物羅哩娜蟲的頭部前段，有一對明顯的呈黑色的眼點；昆明魚的頭前部則有兩個明顯的橢圓形黑點，呈現單透鏡結構，不僅在透鏡體中心有一個小碗狀體，而且有一個波狀側面，暗示其眼睛結構更復雜。總之，在已知最早的后生動物中，視覺系統已然呈現出多樣性，但與現代后裔相比，又具有相對原始的特征。

眼睛出現之謎

可以說，寒武紀生命大爆發之前的生物都還沒有眼睛，絕大多數生物也都不會運動。但到了生命大爆發后，越來越多的動物擁有了眼睛，并且開始主動運動。顯然，眼睛的出現和復雜化，是促使生物多樣性增加以及生存競爭和捕食壓力增加的一個重要因素。這表明在寒武紀時期，伴隨著動物身體形態的革新，其內部神經器官也進化到了新的階段。

有趣的是，動物的眼睛似乎是在寒武紀大爆發中“突然”出現的，這是為什么呢？科學家推測，在寒武紀的海洋中，生物種類劇增，使動物們感受到了強烈的生存競爭和捕食壓力。為了生存，他們搞起了“軍備競賽”，各類器官不斷進化，眼睛這樣重要而敏銳的感覺器官，自然而然便應運而生了。事實表明，優先獲得眼睛的動物演化尤其迅速，它們的物種多樣性和數量都有顯著增加。