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第七章 视觉来自盲目之地(第8页)

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接着,他们假设每代只发生一个改变(这也是保守估计,其实每代可以同时发生好几种改变)。

最后他们假设一个海洋生物平均一年繁殖一次。

综合上述推测,他们得到的结论就是,要进化出一只眼睛所需的时间不到40万年。

[4]

如果上面的假设正确,那么眼睛的出现确实有可能引发寒武纪大爆发。

如果这就是事实,那么眼睛的发明绝对是地球生命历史上最重要、最戏剧性的事件之一。

尼尔森与佩格尔预测的进化过程中有一个比较麻烦的步骤,那就是制造晶状体。

一旦有了原始晶状体,自然进化就可以轻易改造升级。

然而,晶状体所需的各种成分一开始是怎么组合在一起的呢?如果构成晶状体的各个成分本来并无用处,自然进化难道不会在它们有机会组合起来以前就将其全部丢掉?这会不会正是鹦鹉螺从来不曾发展出晶状体的原因?尽管晶状体对它来说应该很有用处。

其实,这不构成任何问题。

尽管目前鹦鹉螺恐怕必须继续长着那对成因不明的怪异眼睛,而其他的物种却纷纷找到各自的出路(包括现存与鹦鹉螺最接近的亲戚:章鱼和乌贼),其中有些方法非常有创意。

虽然晶状体是特化程度很高的组织,但组成成分却出人意料的稀松平常。

它的基本构成材料几乎唾手可得,只需要一点时间,东凑一点西拼一点,从矿物晶体到酶,甚至可以加入一点点细胞。

[5]

三叶虫算是投机主义的最佳范例。

你真的会被它们的石头眼睛吓到,因为三叶虫的眼睛非常特别,是由一种矿物晶体,也就是方解石所组成。

方解石是一种碳酸钙矿物。

石灰石也是,不过石灰石是不纯的碳酸钙。

白垩则是比较纯的碳酸钙。

英国东南沿岸城市多佛附近的白色峭壁,几乎都是白垩,因为它们的结晶排列稍微有点不规则,使阳光往四处散射,因此让白垩土看起来呈现白色。

而如果晶体成长很慢(通常在矿脉处就是如此),方解石就会形成细致透明的结构,它会形成略倾斜的立方体,这就是冰洲石。

冰洲石因其原子几何排列方式,获得了十分有趣的光学性质——除了某个特定角度的光线可以直直穿透晶体以外,其他任何一个角度射进来的光线都会产生偏斜。

如果光线刚好就从这个特定角度射进来(这个方向轴称为c轴),它会如同被红毯引导般从晶体中直直通过不受阻碍。

三叶虫就将这种光学特性转为它眼睛的特点。

它的众多小眼睛里,每一只小眼都有自己的方解石晶状体(见图7.2),配合每个结晶独特的c轴,让每一个方解石晶状体接收到的光线正好打在位于下方的视网膜上。

图7.2 小达尔曼虫(一种三叶虫)的结晶式晶状体。

这是发现于捷克共和国波西米亚奥陶纪岩层中的化石,图中显示晶状体的内面,直径大约是0.5毫米。

三叶虫到底如何长出这些方解石晶状体,并让所有晶状体面向对的方向,这一直是个谜,恐怕永远都是,因为最后一只三叶虫已死于2.5亿年前的二叠纪大灭绝事件中。

但是尽管三叶虫被时光的洪流所谋杀,并不代表我们没有其他方法去探索眼睛的形成。

2001年科学家从一个意料之外的地方得到了重要线索。

看起来三叶虫的眼睛并不是独一无二的,现今仍存活的动物,如海蛇尾,也用方解石做晶状体。

现今大约有2000种海蛇尾,每种都长着五只腕足,就像它们的海星亲戚一样。

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