的进化的眼睛

的软体动物有人居住的世界海洋之前寒武纪爆炸(大约5.41亿年前)无疑了的眼睛,可能类似于pigment-pit的眼睛扁虫今天。然而,没有化石早期的证据支持的存在眼睛软体生物。科学家知道光色素视紫红质存在于寒武纪。的证据来自于现代后生动物类群,遗传相关的视紫红质,即使组织本身从一个共同祖先分化前寒武纪。

年底前寒武纪早期(大约5.21亿年前),大部分,如果不是全部,眼睛的类型存在的今天已经进化。需要更好的视力是因为在寒武纪早期的一些动物动物把从牧场到捕食。捕食者和猎物都需要眼睛检测。除了成为更好的视觉,寒武纪动物开发更快的运动形式,和许多获得装甲外骨骼,它提供了矿物材料。许多著名的动物伯吉斯页岩存款英属哥伦比亚、加拿大、凸眼,大概有一个复合结构。保存最完好的化合物从寒武纪在眼睛三叶虫。三叶虫眼镜的矿石方解石,这使这些生物变成化石非常好。它是不那么确定的眼睛相机例如一院制类型第一次进化。化石头足类动物软体动物出现在寒武纪末,他们可能有眼睛像现在的同行,如镜头的眼睛章鱼或针孔的眼睛鹦鹉螺。

第一个鱼兴起于奥陶纪(大约4.85亿到4.44亿年前)和辐射广泛泥盆纪(大约4.19亿到3.59亿年前)。鱼化石从这些时期眼眶,表明这些鱼一定有眼睛。的七鳃鳗现在的这些早期的亲属鱼,眼睛非常类似于其他鱼类,导致的结论非常小的水生形式发生了脊椎动物眼了约4亿年。较低的脊索动物脊椎动物的出现,要么简单眼点或根本没有眼睛;因此,脊椎动物的眼睛大概起源于第一条鱼,而不是之前。

由于短时间内,眼睛在寒武纪进化(估计寒武纪辐射一样短的爆炸阶段2000万年),一些感兴趣的知道它会花多长时间进化。英国博物学家查尔斯·达尔文担心的是进化的一只眼睛的难度,因为它是“极端完美和并发症的一个器官。“因此,这可能会眼睛进化需要很长时间。1994年瑞典动物学家Dan-Eric尼尔森和Susanne Pelger拿起“进化”的挑战一个眼鱼的类型片感光皮肤。使用悲观估计的变异、遗传和选择强度,尼尔森和Pelger得出结论,需要364000代鱼眼进化。给定一个世代时间的一年,这是典型的中型动物,一个受人尊敬的眼睛可以发展在不到一百万年的一半。当然,其他生理元素(例如,主管大脑)必须并行的眼睛。然而,至少眼睛本身而言,很少的时间实际上是其发展所需。

另一个问题关于眼睛的次数是眼睛的进化演变。考虑到化石记录不包含很多信息的眼睛呢前寒武纪动物,科学家们不得不依靠来自生活的眼睛前寒武纪的证据的后代来解决这个问题。1977年奥地利动物学家Luitfried冯Salvini-Plawen和美国生物学家恩斯特·迈尔检查的眼睛和眼点的代表所有的主要动物类群和得出结论,眼睛已经产生的一种基本独立至少40次,并可能多达65次。Salvini-Plawen提供的证据和娃的几种。在细胞水平上,接受膜光感受器可以阐述的纤毛或从微绒毛(突出),眼睛可以从派生而来上皮细胞或从神经组织轴突受体可以离开后面的眼睛(逆向)或从眼睛的前面(逆),眼睛和整体设计可能的化合物或一院制的类型。因为这些眼睛特征往往是稳定在每一个门,门之间的不同组合的特性意味着眼睛有独立进化而来的。反对这一结论的一些分子参与眼科建设跨门确实是相似的。的视紫红质分子本身是足够相似的脊椎动物中,节肢动物,头足类动物软体动物依靠共同的祖先是最可能的解释眼睛相似的结构。一个基因与眼睛相关联发展,Pax-6(盒基因配对6),非常相似昆虫和哺乳动物,它也发生在头足类软体动物的眼睛。因此,最早的多细胞动物至少有一些必要的分子生产的眼睛。这些分子被传递给后生动物的后代,用分子以不同的方式产生的眼睛非常不同形态。

因为只有有限数量的方式,图像可以生产,毫不奇怪,他们中的一些人已经不止一次“发现”。这导致了大量的例子收敛在眼睛的进化历史。光学设计的相似性鱼的眼睛,头足类软体动物,如章鱼和鱿鱼,也许是最著名的例子,但这只是其中之一。同样的镜头设计几组还发现腹足类动物在某些掠夺性的软体动物,蠕虫(家庭浮沙蚕科),桡足动物甲壳类动物(属Labidocera)。类似的镜头结构中还发现非凡的胞内的眼睛腰鞭毛虫原生动物(属Warnowia)。化合物的眼睛可能在螯肢动物门(属独立进化而来的鲎),三叶虫,多足(属Scutigera)。化合物的眼睛似乎已经进化一次或几次的甲壳类动物和昆虫双壳类软体动物(属Arca),在环节动物蠕虫(属Branchiomma)。有比较多的情况下,一种类型的眼睛已经演变成另一种类型。然而,它认为一院制的眼睛蜘蛛和蝎子是的后代从化合物的眼睛chelicerates早些时候(例如,属鲎,广翅鲎)一个下降的过程。类似的事情发生片脚类动物甲壳类属Ampelisca,一院制的眼睛已经取代了化合物的眼睛的典型。