原始生命没有感知光的器官,所以不知道有光存在,那么眼睛是怎么进化出来的?

地球上绝大多数的生命都依赖于太阳的能量。因为生命与太阳紧密相连,所以许多生物(不包括那些生活在黑暗中的生物)已经进化出了探测和响应光的能力,这不奇怪。植物把叶子转向太阳有利于光合作用。单细胞藻类、原生生物和其他微生物会背向或远离光。

最早的光传感器是光感受器蛋白质。如原生生物中发现的眼斑。眼斑只能区分光和暗。这对于光周期主义和昼夜节律的日常同步来说已经足够了。它们不能分辨形状,也不能确定光的方向。。如眼虫Euglena在前面,它的红色颜料是一组光线敏感的晶体。与主要的鞭毛一起,眼斑可以让生物体在光的作用下移动,帮助进行光合作用和预测昼夜节律的主要功能。

接着视觉色素出现在更复杂的生物体的大脑中,功能很少,但是能探测到光——它们帮助建立昼夜循环和协调行为,被认为在与月周期同步的过程中扮演着重要的角色。通过检测夜间照明的细微变化,将生殖周期与太阳和月亮同步,生物体可以同步释放精子和卵子,以最大限度地增加受精的可能性。如一些珊瑚物种能在一年的一个小时内就能产卵。

直到大约5.4亿年前开始的寒武纪大爆发,动物的身体计划才开始迅速发展,并形成了视觉上的眼睛和视觉系统,更复杂的眼睛很快就进化了。从此成为了有利的能力或属性,如视觉、快速移动。如捕食者可以从远处看到猎物,或者可以看到捕食者接近猎物,它们的生存优势明显优于那些无法捕食的猎物。即使图像质量的一点点改善也提供了显著的生存优势,这使得越来越复杂的眼睛逐步进化。眼睛,将光探测提升到了一个新的高度,成为生存的关键,并且开始防御和进攻机械的发展中导致了一场“军备竞赛”。

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  • 发表于 2022-01-13 16:34
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  • 分类:科学