动物眼睛的起源与进化研究进展
2013-12-21马冬梅朱华平桂建芳
生物学杂志 2013年1期
马冬梅, 朱华平, 桂建芳
(1.中国水产科学研究院珠江水产研究所 农业部热带亚热带水产资源利用与养殖重点实验室, 广州 510380; 2.中国科学院水生生物研究所 淡水生态与生物技术国家重点实验室, 武汉430072)
脊椎动物的眼睛是高度特化、结构复杂、功能完善的精密器官,仅视网膜内就至少有7种高度分化的细胞类型,其中神经细胞相互联系,将接收到的光信号转化为化学信号,传入大脑,产生视觉。解释像眼睛这样精细器官的进化,对于进化生物学家是一种挑战[1-2]。在“物种起源”理论中,达尔文提出了一个假说,现在进化较为完善的眼睛是由简单而不完善的原始眼睛进化而成的。达尔文推测原始的眼睛至少由两种细胞组成:视神经(光感受器细胞)和在一侧保护它的色素细胞,并被半透明的表皮所覆盖,但没有晶体和任何起折射作用的组织。涡虫的眼睛就是这种原始的眼睛。比较解剖学家已经发现了大量的介于原始眼睛和脊椎动物眼睛的中间类型,例如:杯状眼(eye cups)、小孔眼(pinhole eye)、具有晶体的照相机似的眼睛(camera-type eye)、反光镜眼(reflecting mirror eye)和由许多小眼组成的复眼(compound eye)等,这为达尔文的理论提供了依据。但是达尔文承认自然选择理论不能解释原始眼睛的起源,因为选择只能在眼睛已经有一定功能,能够感受光线后才能作用于眼睛的进化。选择不能解释原始眼的起源,就好像不能解释生命的起源一样,眼睛和生命的出现都可以称之为奇迹[3-4]。随着科学的发展,人们对眼睛的进化已经有了非常深入的了解,达尔文的解释,在今天看来,也是无可挑剔的。……
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