近期一項突破性研究，顛覆了人們長期以來對脊椎動物眼睛進化起源的認知，揭示了包括人類在內(nèi)的脊椎動物共同擁有的驚人遺產(chǎn)，其歷史可追溯至近6億年前。

人體是自然界最復雜、最奇妙的造物之一。

幾十年來，科學家們一直試圖了解為什么人類的眼睛與其他生物的眼睛有如此巨大的差異。

這個困擾進化生物學家近百年的核心謎題，終于有了顛覆性的答案。

2026年2月發(fā)表于《當代生物學》的一項國際合作研究，徹底重構了脊椎動物視覺的進化敘事：我們用來觀察世界的雙眼，并非從頭演化的全新結構，而是由6億年前兩側對稱動物頭頂?shù)囊幻稄秃现醒?，?jīng)過“丟失、拆解、重組、再利用”的曲折路徑演化而來。

在絕大多數(shù)兩側對稱動物中，感光系統(tǒng)有著高度保守的分工：成對分布在頭部兩側的眼睛，以橫紋肌型感光細胞（r型）為核心，負責運動導航、物體識別等成像視覺功能。

而位于頭部中線的中眼，以纖毛型感光細胞（c型）為主，僅負責晝夜節(jié)律調(diào)控、身體姿勢校正等非視覺感光任務。

但脊椎動物是唯一的異類：我們的成像眼睛，核心感光元件是c型的視桿、視錐細胞，而視網(wǎng)膜內(nèi)負責信號處理的神經(jīng)節(jié)細胞、水平細胞，卻帶著明確的r型細胞分子印記，甚至部分細胞仍表達r型感光蛋白。

這種“兩套系統(tǒng)混搭”的特殊結構，長期以來無法用傳統(tǒng)進化模型解釋。

這項由瑞典隆德大學、英國蘇塞克斯大學團隊完成的研究，通過跨物種感光系統(tǒng)的比較解剖、單細胞轉錄組分析和發(fā)育遺傳學溯源，提出了全新的演化路徑：脊椎動物的早期（大約6億年前），源于一種生活在深海中的微小蠕蟲狀海洋生物，它以濾食水中的浮游生物為生，過著一種基本靜止不動、被動的生活。

這使它們不再需要依賴側眼進行快速運動導航，以至于成對的r型側眼徹底退化丟失，僅保留了頭頂?shù)膹秃现醒邸?/p>

這枚中眼并非簡單的感光點，而是已經(jīng)整合了c型和r型兩類感光細胞，形成了能分辨水體深度、晝夜光周期、身體俯仰角度的復雜感光回路，幫助它們在昏暗的洞穴和水體中生存。

當這些早期動物重新回歸活躍的游泳生活，對定向、成像視覺的需求重新出現(xiàn)時，它們沒有重新演化出成對側眼，而是對這枚復合中眼進行了“改造升級”：一部分結構特化為保留原始功能的松果體，另一部分則向頭部兩側遷移、擴張，逐步形成了成對的視網(wǎng)膜。

寒武紀早期脊椎動物化石中發(fā)現(xiàn)的兩對眼睛結構，也為這一“中眼拆分、側化”的演化路徑提供了直接化石證據(jù)。

而脊椎動物視網(wǎng)膜獨有的雙極細胞——連接c型感光細胞和r型神經(jīng)回路的核心“橋梁”，并非全新演化的細胞類型，而是有著雙重祖先：負責傳遞光減弱信號的Off型雙極細胞，源自中眼里的c型效應神經(jīng)元；負責傳遞光增強信號的視桿On型雙極細胞，則來自中眼里同時具備c型和r型特征的嵌合感光細胞。

這一“雙起源”模型，完美解釋了視網(wǎng)膜的層狀回路邏輯，也為中眼起源假說提供了最核心的分子證據(jù)。

大量跨物種數(shù)據(jù)支撐了這一結論：最原始的脊椎動物七鰓鰻，其松果體同時存在與視網(wǎng)膜視桿、視錐同源的感光細胞，以及與視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞同源的r型投射神經(jīng)元，甚至形成了獨立的局部感光回路；斑馬魚的單細胞轉錄組數(shù)據(jù)也顯示，松果體細胞與視網(wǎng)膜細胞有著極高的分子同源性。

而人類大腦中至今保留的松果體，仍具備感光能力，通過分泌褪黑素調(diào)控晝夜節(jié)律，正是這枚古老中眼留下的“活化石”。

這項研究不僅徹底解決了脊椎動物眼睛起源的百年謎題，更顛覆了“進化是線性創(chuàng)新”的固有認知：生命最擅長的，從來不是從零開始的發(fā)明，而是對已有結構的創(chuàng)造性再利用。