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而比较另类,同时也比较社会行为取向的理论则认为,三色视觉有助于区分情绪反应,比如愤怒或**信号,我们需要辨认满脸通红和面不改色的差别(很有趣的是,所有具三色视觉的灵长类动物脸上都没有长毛)。
虽然我说灵长类“重新获得”
三色视觉,不过相较于其他的脊椎动物,我们的视力仍然很差。
爬行类、鸟类、两栖类和鲨鱼,它们全都有四色视觉,而根据推测,脊椎动物的共祖似乎也有四色视觉,它们应该可以看到紫外线。
[9]美国纽约雪城大学的施永胜和横山彰三,曾经用精巧的实验来验证这件事。
他们先比对了所有现存脊椎动物的基因序列,然后推测出脊椎动物祖先的基因序列。
不过就算知道基因,我们还是完全无法直接观察到这个最古老的视紫红质所能吸收的确切波长是多少。
但这难不倒施永胜和横山彰三,他们利用基因工程技术做出了这个蛋白,然后去测量它的吸光值,结果它可以吸收的紫外线波长恰好是360纳米。
比较有趣的是,昆虫可以看到紫外线,因此很多在我们看来是白色的花,在昆虫眼里其实充满了不同颜色与模式。
这也就是为何世上有这么多白色的花朵,因为对于传粉者来说,它们其实充满了各种条纹。
前面我们已经讲过,视蛋白进化最古老的一个分异点,是在脊椎动物和无脊椎动物之间。
但是即使是现存最古老的活化石——海生沙蚕,都还有两种视蛋白,刚好就由脊椎动物和无脊椎动物继承。
那所有动物视蛋白的伟大祖先,到底该长什么样子,它又从何而来呢?关于这问题目前尚无确切答案,但许多科学家已有各种不同的假设。
不过最终仍要依赖基因的指引,而目前我们已经利用它追踪回到6亿年前,我们还可以再走多远?根据德国雷根斯堡大学的生物物理学家彼得·西格曼与他同事的看法,基因确实可以告诉我们答案,而且答案出人意料。
他们认为眼睛最古老的祖先应该来自藻类。
藻类和植物一样,都是光合作用的大师,也很擅长组成各种复杂的感光色素。
很多藻类都会把这些色素放在眼点里面用来探测阳光强度,或者,有必要的话用来做些其他的事情。
比如说一种在阳光下看起来极为漂亮的团藻,它们会形成一种直径达1毫米的中空球体,里面带有数百个绿藻细胞。
每一个细胞都有两条鞭毛,像桨一样从旁边伸出。
这些鞭毛在黑暗中会不断拍打,有光的时候就停下来,这样就可以驾驶整个球体往有光的地方移动,以寻找最适合进行光合作用的环境,而控制鞭毛停止的是眼点。
令人惊讶的是团藻眼点中的感光色素正是视紫红质。
更意想不到的则是,团藻的视紫红质看起来似乎就是所有动物视蛋白的祖先。
在团藻的视紫红质上面,视黄醛与蛋白质连接的地方,有许多部分和脊椎动物与无脊椎动物的蛋白质片段一模一样,或者更准确一点,是两者的混合体。
而团藻视紫红质的整体基因结构,同时混杂了编码与非编码序列(术语称为外显子与内含子),一样指出它们和脊椎动物与无脊椎动物的古老亲缘关系。
这些当然都算不上证据,但是这正是我们期待中两个家族共有的祖先模样。
也就是说,在所有的可能性中,所有动物眼睛的远古母亲,最有可能是进行光合作用的藻类。
不过这个结论显然避开了最重要的前提,藻类的视紫红质怎么可能会跑到动物身上去?这个可爱的团藻很明显不可能是动物的直系祖先。
但是如果看一下团藻眼点的结构,或许就会有线索了。
它们的视紫红质是嵌在叶绿体的膜上面,而叶绿体则是藻类和植物体内负责光合作用的中心。
在好几十亿年以前,叶绿体的祖先曾经是自由自在生活的光合作用细菌,也就是蓝细菌,后来被其他的大细胞吞掉(详情请见第三章)。
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