人類的祖先最早不止擁有兩隻眼睛？新發現的四眼巨蜥蜴提供了證據
幾乎所有動物都是兩隻眼睛，但也有少數例外。例如，劍水蚤科的甲殼類動物劍水蚤屬只有一隻大眼睛。巨型蛤蜊則處於另一個極端，擁有幾百隻眼睛。在脊椎動物中，眼睛最多的是沒有上下顎的七鰓鰻。這種形似鰻魚的魚屬於一個非常古老的動物類別，擁有四隻眼睛。
額外的兩隻眼睛是位於頭頂的感光結構，稱為松果體和松果體旁器官。科學家們仍在試圖確定這些器官的所有功能，但人們已經知道，它們在定向和晝夜及年度節律周期中發揮了關鍵作用。
諸如魚類和青蛙這樣的很多低等脊椎動物都有松果體器官，但松果體旁器官卻不那麼常見。然而，森肯伯格研究所的克里斯特·史密斯（Krister Smith）很早以前就猜測，古蜥蜴除了擁有兩隻典型的眼睛以外，還可能同時擁有上述兩種感光結構。
「我在讀研期間調查耶魯大學化石藏品中蜥蜴的多樣性時，第一次產生了這個想法。」史密斯說，「對於某個頂骨化石上的第三隻眼，不同的專家給出了相矛盾的解釋。頂骨上明顯有兩個大洞，呈前後排列。而且我記得有兩個松果體器官。」
史密斯承認，尋找四隻眼的古蜥蜴是個「怪誕」的想法，但她和她的團隊仍然付諸行動。
他們分析了150年前在懷俄明州布里傑盆地Grizzly Buttes遺址收集的博物館標本。CT掃描顯示，一種已滅絕巨蜥（肯塞薩尼瓦蜥）的兩個標本擁有容納額外兩隻眼睛的空洞。
這一發現（發表於《當代生物學》雜誌）揭示了第一種已知的四眼有顎脊椎動物。
「科學家的想法層出不窮，但很多（甚至大多數）都不會成功。想法越是怪異，就越可能失敗，」史密斯說。當她關於四眼蜥蜴的猜測被證實時，她感到興奮不已。
這一發現有助於我們了解額外眼睛的演化。
這是那種已滅絕巨蜥的復原圖。在頭顱上可以看見頂骨孔和松果體孔
史密斯和同事巴爾特·布拉（Bhart-Anjan Bhullar）、岡瑟·科勒（Gunther K?hler）及喬格·哈勃塞茨（J?rg Habersetzer）猜測，七鰓鰻的四隻眼睛同時進化。但他們說，需要發現更多的化石才能確定每個器官形成的時間。
科學家已經知道，最早的哺乳動物（人類的遠古祖先）不止有兩隻眼睛。
「干群哺乳動物有三隻眼睛，」史密斯解釋道，「據認為，哺乳動物祖先的夜行性進化階段導致那些動物的第三隻眼消失。類似的事情可能也發生在其他的四足類動物身上。」
很多四足類動物在夜晚變得活躍，大概不需要額外的感光器官，所以它們失去了第三隻眼睛。
人類和其他大多數哺乳動物沒有保留第三隻眼的殘留證據。
「尤其是人類，大腦大幅增大，厚厚地徹底覆蓋松果體器官，使它幾乎不可能接觸到光子，」史密斯說，「另外，松果體旁器官被認為完全消失。」
但在老鼠身上，松果體器官靠近體表，一些光敏蛋白在老鼠胚胎的松果體器官中仍有表達。這表明，第三隻眼在嚙齒類動物身上並未完全消失。
史密斯和同事不確定是哪個器官（松果體或松果體旁）導致早期哺乳動物形成第三隻眼。如果解決了這個問題，他們應該就能更好地明白哺乳動物的第三隻眼為什麼漸漸消失。
我們知道，當代蜥蜴的第三隻眼（松果體器官）不同於其他有顎脊椎動物的第三隻眼。
「應該強調的是，蜥蜴的第三隻眼不同於青蛙或魚類的第三隻眼，」史密斯說，「但這個觀點沒有得到普遍認可。如果發現了兩個松果體器官都進化成眼睛的物種，前面那一個是典型的第三隻蜥蜴眼睛，那麼我們就可以證明這個觀點。」
雖然那種已滅絕巨蜥多出來的兩隻眼睛彼此靠近，但研究人員認為，它們不像普通眼睛那樣是作為一對眼睛發揮作用。
「它們確實靠得很近，但它們與大腦其餘部分的中樞神經連接是不同的，」史密斯說。
在4800萬年前的始新世時期，肯塞薩尼瓦蜥生活在懷俄明州和歐洲的部分地區。北美髮現的第一塊蜥蜴化石就是肯塞薩尼瓦蜥。現在，這種動物又出名了，至少目前是這樣。
「這一新發現表明，就進化而言，在某些條件下自我形成一個複雜的器官非常容易，」耶魯大學古生物學家布拉說，「眼睛通常被認為擁有極為複雜的結構。實際上，大腦一直都在等待著製造眼睛的機會。」
他說，眼睛是「大腦的一個重要部分」，眼睛的形成「是大腦與部分皮膚建立聯繫的過程的一部分」。
史密斯說，中樞神經系統是從「胚胎最外層的內褶」發育而來。這一層叫做神經外胚層。
以前的研究證明，章魚能用它們的皮膚「看到」外界。章魚皮膚含有在眼睛中發現的一種感光素，名叫視紫紅質。後來的研究發現，能變色的豬隆頭魚也可以用其皮膚「看到」外界。或許，其他動物的皮膚同樣具有感光能力，包括人類。
目前，史密斯和同事主要致力於研究蜥蜴。史密斯和布拉解釋道，「蜥蜴轉變」（蜥蜴最初形成第三隻眼的時候）與很多不同脊椎動物的視力發育有關。他們希望弄明白這一重要變化是在何時發生的。
史密斯說，她和同事希望再次分析Grizzly Buttes化石藏品，儘管那些化石「相當零散，受損嚴重」。她說，這樣的研究「突顯了博物館在保管過去和現在的生物多樣性證據方面發揮的重要作用」。
翻譯：于波
校對：其奇
編輯：漫倩
來源：Seeker
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