6亿年前，我们的祖先可能只有一只眼睛

（图片来源wikimedia）

撰文 | 阿娴

人有左右各一只眼睛，能够分辨颜色、形状和运动，再把信息传给大脑，让我们看见周围的世界。但如果把时间拨回大约6亿年前的寒武纪，我们的祖先可能并没有这样一双眼睛。

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瑞典隆德大学和英国萨塞克斯大学研究人员最近提出了一个新的演化模型，发表于《当代生物学》（Current Biology）上，他们认为：最早的脊椎动物祖先可能曾经拥有一个位于头部中央的“独眼”。这个古老的感光器官后来可能一分为多，参与形成了今天的左右两只眼睛，而它的另一部分甚至可能演化成了位于大脑深处、负责调节睡眠的松果体。

不过，研究人员并没有找到6亿年前“独眼动物”的化石。这套故事是研究人员通过对比不同动物的感光细胞、视觉器官和神经回路，还原出脊椎动物眼睛的演化假说，而不是已经被完全证实的历史。

没有那只远古动物的直接化石证据，这段历史仍然需要未来的研究进一步检验。｜ADAM

故事要从一种假想中的远古动物说起。它可能生活在大约6亿年前的海洋中，身体小巧，形似蠕虫。动物在海洋中游动，拥有分布在头部两侧的双眼最利于观察方向和躲避天敌。研究团队推测，这只古老小虫更早期的演化史中，它可能确实拥有分布在两侧的“双眼”，或者至少是两簇能感光的细胞。

但后来，这种小虫改变了生活方式，它们钻进泥沙里潜伏起来，通过过滤海水中的浮游生物维生，不再需要四处游动寻找猎物，过上了“宅虫”生活。既然两侧的眼睛已经没那么有用了，维持它们就成了额外的成本。经过漫长的演化，原本位于头部两侧的感光结构可能逐渐退化，只剩下头部中央的一小团感光细胞，演化成了一个结构简单的“中眼”。

这只蜥蜴头部中央的白色点是中眼。由于照片是从背后拍摄的，所以看不到它原本的眼睛。｜Bruno Frías Morales / Wikimedia Commons

中眼虽然不像人眼那样能够形成清晰图像，更像一个光线探测器，但对小虫来说也够用了。它只要知道哪里更亮、哪里更暗，或者判断自己是不是翻了个身、哪个方向是上方，就能获得生存优势。

转折发生在数百万年后，这群小虫的后代决定重返海洋，重新开启主动游动的生活。要捕食、避障、躲避天敌，它们再次迫切需要一套能够感知立体方向和图像的高级视觉系统。不过，演化并不一定需要从零开始制造一套新的眼睛。研究人员提出，原本保留下来的中眼及其相关神经回路，被重新利用和改造，向两侧拓展、分化，最终发育成早期的左眼与右眼网膜。

生活方式的反复推动了脊椎动物眼睛的独特进化。｜G. Kafetzis

这个理论模型也能解释一个长期以来让科学家感到奇怪的问题：为什么脊椎动物的眼睛，与昆虫、乌贼等动物的眼睛在结构和发育方式上差异如此巨大？关键就在于视网膜从哪里来。

人的视网膜位于眼球后方，是一层能够感受光线的神经组织。视网膜中的感光细胞把光转换成电信号，再由其他神经细胞对这些信号进行初步处理，最后传向大脑。在胚胎发育过程中，脊椎动物的视网膜实际上是从大脑组织向外生长形成的。而昆虫和乌贼的眼睛，则是从头部表面的皮肤组织发育而来。原因就在于，我们的网膜原本就是中央脑区那个古老“中眼”的一部分。

图源AI

这个新模型还揭示了人类网膜内部复杂的神经回路是如何拼合而成的。

在我们视网膜里，用来将光线转化为电信号的视杆细胞和视锥细胞，属于纤毛感光细胞系。而在它们身边协助处理图像信号并传回大脑的神经节细胞、无长突细胞和水平细胞，则在演化上归属于另一种横向感光细胞系。

在许多其他无脊椎动物身上，这两套细胞系分别属于两套完全独立的感光系统。但在6亿年前那只小虫的中眼中，这两套细胞就已经组合在同一个器官里了。当演化将中眼重组为网膜时，便顺理成章地将这两套原本独立的细胞系统整合进了同一套复杂的图像处理回路中。

在一些文化中，松果体被称为“第三只眼”。｜Wikimedia

并且，那个远古的“独眼”没有完全分裂成左右网膜。它的另一部分至今依然埋藏在大脑内部——松果体。

在许多脊椎动物中，位于大脑中的松果体本身就具有感光能力，可以接收光线信息，并参与调节昼夜节律。人类的松果体虽然不能像真正的眼睛一样直接感知外界光线，但它会分泌褪黑素。天黑后，人体内的褪黑素水平通常会上升，帮助身体进入更适合睡眠的状态；白天受到光照时，褪黑素分泌则受到抑制。

如果这套演化模型最终得到更多证据支持，这意味着，我们今天既能用双眼看清周围的世界，又会在天黑后感到困倦，这两件事其实都能追溯到大约6亿年前的一套古老感光系统。

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参考资料：

[1]George Kafetzis, Michael J. Bok, Tom Baden, Dan-Eric Nilsson.Evolution of the vertebrate retina by repurposing of a composite ancestral median eye. Current Biology, 2026; 36 (4): R153 DOI: 10.1016/j.cub.2025.12.028

[2]https://www.sciencealert.com/the-strange-origin-of-the-human-eye-may-trace-back-to-a-600-million-year-old-cyclops

[3]https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260725105554.htm

[4]https://www.zmescience.com/science/news-science/origin-of-human-eyes-traced-to-560-million-year-old-one-eyed-cyclops/

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