“當各位注視眼睛時,請忘記浪漫、造物和靈魂之窗。眼睛的分子、基因和組織源自微生物、水母、蠕蟲和蒼蠅,各位看到的是一個完整的生物群。”
“當各位注視眼睛時,請忘記浪漫、造物和靈魂之窗。眼睛的分子、基因和組織源自微生物、水母、蠕蟲和蒼蠅,各位看到的是一個完整的生物群。”
眼睛是前述那些極少能進入化石記錄的軟組織之一。要了解其歷史,我們必須研究組成眼睛的各個部分,每個部分都有自己的故事。它們共同構成一種馬賽克,一幅由碎片拼湊而成的完整圖像。Shubin將其比作一臺像汽車這樣的機械:
以Chevy Corvette為例。它的歷史不是從1953年開始的。Corvette由許多部件組成,每個部件都有自己的歷史。輪胎有幾千年的歷史,可以追溯到車輪的發明。燃油噴射系統有其自己獨立的歷史。車身也有其獨特的歷史——可以追溯到馬拉車廂的設計和流線型空氣動力學。Corvette的歷史其實是其各個部件歷史的總和。
眼睛也是如此。光線通過一個透鏡聚焦到眼睛後部的一組細胞上。這些細胞——視桿細胞和視錐細胞——將光信號轉化為電信號,沿著視神經發送到大腦。不同的感光細胞對不同波長(顏色)的光有反應。
那麼,這個系統的各個組成部分是從哪裡來的呢?
透鏡中的蛋白質被稱為晶狀體蛋白。在此之前的幾十年裡,晶狀體蛋白已經在體內其他部位被發現——它們在細胞中扮演著完全不同的角色。進化過程將它們招募到眼睛中發揮新的功能。
感光細胞同樣有深遠的歷史。在海洋中生活著一種名為盲鰻的生物(一種原始魚類),它的眼睛在外觀和功能上與大多數無脊椎動物的眼睛相似。然而,在其皮膚下面,它擁有第二套感光細胞,在化學和結構上類似於脊椎動物的感光細胞。
遺傳學家後來發現,甚至眼睛發育的基因也極為相似。
通過研究天生無眼的突變果蠅,他們成功分離出負責眼睛生長的基因。然後他們嘗試在通常不活躍的地方激活這個被稱為eyeless的基因序列:觸角、身體各節段——無論在哪裡激活這個基因,都會長出一隻眼睛。這些眼睛甚至顯示出對光的某些反應能力。
他們甚至可以從其他物種移植這個基因序列。Walter Gehrig將小鼠的eyeless等效基因移植到果蠅體內並激活它。組織不僅產生了一隻眼睛,而且產生的是果蠅的眼睛。