眼睛可以说是生物进化中最神奇的器官之一了，在我曾经的文章中也论述过眼睛是如何进化出来的。不过多数怀疑论者会抛出一个问题——
既然你们说眼睛也是一步一步进化出来的，那眼睛还没有进化完时，所谓的“半只眼睛”有什么用呢？
▲进化论的反对者最喜欢的话题之一
事实上这也是生物学家一直想要回答的问题，他们必须要证明，即使是还没有进化成足以被称为“眼睛”的器官时，组成眼睛的零件也是有用有。想要知道答案我们需要从最深，最极端的环境中找到最原始的生命，而一个最经典的，足以让我们认识到——哪怕只有10%的视网膜也是有用的动物，来自生命之源，大海的最深处。
▲这里很可能是生命萌发的地方
盲脊虾脑袋里的是什么？
如果你对生命起源感兴趣，那么一定对“海底热泉”这个名词不陌生。在板块运动的力量之下，海底也出现了撕裂，水从岩石的缝中渗入地壳深处，被那里的岩浆加热沸腾，从其它裂缝处喷出来，裹携着大量的矿物与能量。这是很可能是生命起源的地方，而在这38亿年中，地球的内心依然火热，这些火山热泉依然在源源不断地释放着能量。
▲描绘海底热泉的艺术创作
有能量流动的地方自然不能少了顽强的生命，在极深、极暗、极冷的海底依然是生命的乐园，不仅有很多结构非常原始的动物，也有一些从浅海中偷渡而来的，结构更加复杂的节肢类动物和鱼类。
▲盲脊虾（Rimicaris exoculata）
其中有一种甲壳类动物引起了生物学家的注意，它们的名字叫盲脊虾（Rimicaris exoculata）。从名字就可以看出来，它们是“盲”的，从外观上直接进行研究，很轻易就能注意到
它没有眼部结构，就是我们在小龙虾头上可以看到的，两个可以“弹”出来的眼睛，被称为眼柄。
▲你可以看到盲脊虾的数量有多惊人
这些小东西通体透明，和活在光明世界的亲戚基本相同，但是有一点非常引人注意的地方——它们的头部内侧有两个面积不小的皮瓣，在灯光的照射下闪闪发亮。
▲引起生物学家注意的特殊反光区域
这会是什么呢？细心的朋友一定会想起小说中的情节，在黑暗中的肉食动物眼中放出光芒，当然了就算没见过那些可怕的野兽，在普通家庭中豢养的猫狗也保留了祖先的特征。
▲这是反射了来自相机的光源
寒光并不是什么比喻，那是真实的光线。不仅是夜行食肉动物，有很多物种，包含大量的鱼类、爬行类和诸如牛马之类的偶蹄目动物在视网膜下方进化出了一层叫作“明毯”的反光结构。虽然用统一的名称，但明毯在不同动物的眼中结构与原理都不一样，比如在猫狗眼中的主要是以高折射率的，长长细细的晶体细胞堆叠而成，在显微镜下看起来非常像地毯（这就是名字的来源）。
▲牛眼中的明毯
虽然结构与原理不同，但是所有的明毯作用都是一样的——将还没有被视网膜吸收的光子反射回来再次经过视网膜，这在光线微弱的地方十分有用，猫眼中的明毯可以提高约44%的视力。
▲猫的夜视能力是人类的6倍
原眼睛被视网膜取代了？
那么身经百战的生物学家在注意到盲脊虾的脑袋也可以反光后，很容易引发好奇的猜想——这东西难道说是……视网膜？这可真是个疯狂的想法，因为盲脊虾的祖先是来自浅海的甲壳类，是寒武纪的后裔，本来是有眼睛的。它们现在失去了眼睛是因为彻底定居在这没有一丝光亮的海底，眼睛变成了一个没有用的累赘器官，进而退化了。
▲眼睛退化的动物很多，比如洞螈（Proteus anguinus）
如果自然已经选择抛弃眼睛，又为什么要进化出一层视网膜呢？这样两个远大于原来眼睛的祼视网膜到底是由什么进化出来的，又是为了满足什么目的呢？
第一个有这种奇怪想法的人是一名女科学家，她叫幸迪·范·多佛（Cindy van Dover）,当她忐忑地将盲脊虾送给无脊椎动物眼睛的研究专家并问出那个问题“这有可能是眼睛吗”的时候，她感觉自己当时看起来可能有点傻。
▲幸迪·范·多佛（Cindy van Dover）
当然，她得到的回复是肯定的——这的确是一层视网膜，虽然它缺少任何其它眼睛的结构。是的，在一个看似根本不需要眼睛的世界里，存在着可以被认为是原始眼睛出现的机缘，在当时的生物学家看来，这应该是一个将眼睛抛弃又再次进化出一个半成品的故事。
▲盲脊虾的祼视网膜
这层视网膜有故事
随着研究的深入，人们发现了更多惊喜，作为无脊椎动物的盲脊虾视网膜中感受光的色素与脊椎动物（包括人类）眼中的色素“视紫红质”分子结构非常接近。不过有趣的是——拥有眼睛的无脊椎动物其感光细胞色素与脊椎动物完全不一样。这可以得出两个有趣的结论：
1、盲脊虾视网膜细胞不是从自己经退化的眼睛中迁移过来的。
2、盲脊虾视网膜细胞也不是单独进化出的，它与脊椎动物的视网膜细胞有千丝万缕的关联。
▲视紫红质（rhodopsin）的晶体结构
我们姑且将无脊椎动物眼睛中普遍存在的细胞称为细胞A，将盲脊虾裸视网膜中的那一类细胞称为细胞B吧，这在后面我们还会继续讨论。
现在我们来了解一下，为什么盲脊虾退化掉了原来的眼睛，再将某些来源不明的特殊细胞，进化为巨大祼露的视网膜呢？答案其实就藏在盲脊虾生活的环境中。正如我前文所述，在这伸手不见五指的深海中，唯一的能量来源是热泉，但这些热泉与地面上的火山可不一样，有一个不算太长的寿命，大约是60~80年，之后它们可能会被堵住或是一些其它的原因停止活跃。
▲一个火山的熄灭意味着一座绿洲的消失
那么类似盲脊虾这样的生物就需要寻找新的生活来源，可是新的热泉会出现在数公里之外，要如何才能找到它们呢？相信你也猜到了——这些热泉会放出光。范·多佛在成功劝说他的同事后，将深海探测器的灯关掉了，虽然在人眼看来依然是一片漆黑，但是高感觉度的数码相机还是将它们捕捉到了……微弱的、小小的光晕。
这强有力地证明了开篇提出的问题——“半只眼睛”有什么用？是的，眼睛并不是一定要完整才有价值，就算只有半只眼睛，10%的眼睛，单单一层视网膜，也对生存有着极重要的帮助。可以说眼睛的进化是必然的，就算是在漆黑的深海，最不可能出现眼睛的地方（在过去看来）都出现了眼睛的变体，单单是能感觉到光的存在就已经意义非凡。
▲相当繁荣的海底盲脊虾部落
对了，还没有解释为什么盲脊虾为什么要抛弃原来的眼睛呢，其实也非常简单，因为海底的光实在是太弱了，而正常的眼睛结构能接受到的光太少了。我们知道一般来说越是夜行的动物眼睛越大，瞳孔也越大。那么自然，最极限的感光方案是放弃瞳孔，让光直接照在视网膜上。
▲这样可以活动的眼睛叫眼柄
所有的眼睛都系出同源吗？
于是科学家们想继续知道的是，这些进化成盲脊虾视网膜的细胞在进化史上是什么地位？为什么这些细胞与我们脊椎动物的视网膜细胞非常接近呢？
事实上虽然我们与盲脊虾的视网膜都拥有视紫红质，但工作原理并不相同，甚至可以说是完全相反的，这让生物学家在一段时间里产生了一个疑惑——所有动物的眼睛是来自一个共同祖先呢，还是说在两条完全不相交的路上分别被发明了两次？人类与盲脊虾的视紫红质非常接近，但并非完全一致，虽然这几乎可以肯定是因为它们拥有共同的祖先，但也不能排除完全的意外巧合。
▲左边是盲脊虾生存的地方，大西洋的板块裂缝
当然，后来生物学家在一种自寒武纪以来就没有多少变化的活化石物种——阔沙蚕（Platynereis）身上，找到了来自眼睛最初出现时的证据，我们明白了为什么脊椎动物与无脊椎动物的视觉细胞虽然大相径庭，但一定拥有共同的祖先。
▲阔沙蚕（Platynereis）
这种动物结构非常原始，体长只有几毫米，但可不要小看了它，我们所有两侧对称动物的祖先与沙蚕有着极近的亲缘，研究它们几乎就是在研究我们与盲脊虾最近的共同祖先。
2004年，一个研究团队在沙蚕的脑子里发现了一些奇妙的细胞，经过鉴定他们发现这可能是一种感光细胞。但阔沙蚕是有眼睛的，那为什么还要再化蛇添足，在头部另长出一些感光细胞呢？
▲这些就是神经中的感光细胞
经过仔细研究团队终于确认，这些细胞是专门用于调节生物节律的，也就是生物钟。是的，生物钟真的不是一个矫情的发明，它存在了足足5亿年之久，沙蚕用眼睛的中的A细胞判断环境是否危险，而将生物钟的调节完全交给了头部内的B细胞。也就是说，A与B细胞系出同源，只是给它们分配了不同的工作而已。
▲阔沙蚕的眼与神经特写
于是我们可以这样推测：最初的感光细胞分化为了A细胞与B细胞，分别承担不同的任务，在寒武纪的某个进化分支上，有一支动物将A细胞进化为了眼睛并让B细胞负责调节生物钟，另一支动物则恰好相反，它们分别是脊椎动物与无脊椎动物的祖先。
那这个推测是真的吗？是的！生物学家们找到了更多证据，他们找到了盲脊虾的幼体，非常有意思的是，这些小虾们还长了一对与其它虾一样，正常的眼睛，这使得它们成了为数不多拥有两对形态结构都不同的眼睛的动物。
▲从卵开始孵化的盲脊虾
我们的眼睛中还有一套眼睛
那么其它动物呢？我们知道几乎所有动物都拥有生物钟，那么我们的调控节律的细胞在哪儿呢？当然这些细胞不可能在我们的脑子里，因为头骨是不透光的，似乎我们只需要判断自己能否看到光就可以知道白天还是黑夜，那还有必要特地准备一套神经反馈系统吗？
▲有关生物节律的研究已经获得了诺贝尔奖
在发现沙蚕秘密后的第二年，这个团队就宣布他们找到了专门负责人类调节的细胞，非常有意思，这是一个似是而非的答案，调节生物钟的细胞确实来自眼睛里，但并不是我们观察世界的那些视觉感光细胞，而是视网膜神经节细胞。本来医学家一直认为这只是负责初级处理与信号传递的细胞，但是这些细胞也拥有视紫红质，可以输出光感信号，而且正如预测的那样，生物学家告诉我们，他一眼就认出了这些细胞的感觉原理与A细胞相同！
▲连接视神经纤维的视神经节细胞
在寻找眼睛进化旅途中的意外发现就是——原来在拥有视觉的动物头部，都安放着两套“眼睛”，它们现在分别负责生物节律与视觉，并且脊椎动物与无脊椎动物的细胞方案还刚好相反。
看，这就是进化论的证据，在生物学上其实有数不清的证据，有些人非要选择视而不见也是没有办法的事情呀。
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