當魚類看見了光明

崔祿豐

所有的人類都曾經(jīng)是魚，這點我們已經(jīng)從古生物化石中得知，陸地脊椎動物的祖先就是4億年前的肉鰭魚。既然魚類在海洋里享受著魚水之歡，那是什么驅(qū)使它勇敢地踏足兇險無比的陸地呢？

西北大學的一項研究結(jié)論是：看到遠方也許是魚類離開海洋的助力之一，而擁有更廣闊的視野會深刻影響動物的行為。在研究了許多魚類和四足動物之間過渡的物種后，研究人員發(fā)現(xiàn)，在進化至可以行走之前，它們首先進化的是眼睛。在1200萬年里，從鰭魚到四足動物，它的眼睛幾乎增大了3倍。大眼睛的運行需要很多能量，但是在水里瞪大眼睛看東西和在一片漆黑的地方瞪大眼睛看東西幾乎無異，物不盡其用。雖然魚類早已擁有視覺，但是在水下環(huán)境中無法讓它們把視力物盡其用。即使是在陽光充足的水面下，它們能夠觀測到的視野體積也只是在空氣中看到的一百萬分之一。

在魚類登陸的過程中，眼部結(jié)構(gòu)的改變讓它們越來越享受視覺帶來的好處。在大約3.9億至2.5億年前，一種先進的魚類——希望螈目逐漸脫離水生。按化石測量顯示，它們的雙眼尺寸增長到原來的3倍，這意味著與視覺能力息息相關(guān)的瞳孔大小增長了。與此同時，和其他魚類一樣，它們的眼窩由兩側(cè)移到頭部頂端。在這個位置，魚可以貼近水面，看到水面之上的蟲類獵物，甚至能把眼睛探出水面。

水下的希望螈目能觀測到1個體長范圍內(nèi)的情況，但是在空氣中，動物可以觀測到超過100個體長的距離。研究人員根據(jù)模型測算，如果把希望螈目眼睛尺寸的增長考慮在內(nèi)，登陸后，其視野是原來的500萬倍。

看到更遠的地方，讓復雜決策的出現(xiàn)成為可能。如果一只動物只能看到附近的事物，這意味著它們大部分的行為是對即將發(fā)生的刺激做出反應(yīng)，而不是計劃。攻擊附近的獵物、躲避捕食者的突襲，可能是水下動物生命中最重要的決定。但是，當動物之間有了長程感知，它們就必須設(shè)計精巧的埋伏和捕獵，制訂復雜的計劃。動物中僅存在兩種長程成像系統(tǒng)：視覺和回聲定位，而后者很晚才在哺乳動物中出現(xiàn)。

在現(xiàn)生的魚類和兩棲類動物中，存在一種強大的應(yīng)激本能。這一系統(tǒng)由毛特納神經(jīng)元發(fā)起，能夠讓動物在4微秒左右的時間對刺激做出反應(yīng)，比如逃生。但是，之后出現(xiàn)的脊椎動物已經(jīng)舍棄了這一神經(jīng)回路，因為視覺可以預知危機。于是，規(guī)劃、戰(zhàn)略思考和復雜決策有了發(fā)生的可能。可以說，靈長類的出現(xiàn)，是因為魚類看見了光明。