人眼“像素”高达5.76亿，真的是进化出来的吗？

研究显示，人眼“像素”高达5.76亿，如此精密的眼睛，真是进化出来的吗？

单细胞生物已经具备感光能力，拥有眼点。

动物演化成腔肠动物之后，便出现了神经细胞。演化成扁形动物之后，神经系统开始集中，变网状神经系统为梯形神经系统，视觉细胞也开始集中在了动物的“头部”。

在扁形动物中，有一个叫做PAX6的古老基因，令扁形动物头部出现了能够汇聚色素的凹陷，这可以说是眼睛的最初形态。

扁形动物作为两侧对称动物，左右分别一个眼点，无论捕食或者躲避天敌，都是能保证生存的最少眼睛数目。

PAX6的基因源头，大致能追溯到最初的两侧对称动物。学界一般认为，像浮浪幼虫的原始腔肠动物分别演化成了腔肠动物和两侧对称动物。

为什么后来的两侧对称动物都具有PAX6基因？

我们可以这样认为，没有PAX6基因，不具有更强感光能力的动物，都被吃灭绝了。

那么，扁形动物为什么恰好就是两个凹陷眼点呢？

薛定谔在《生命是什么》一书中，提出了“生命以负熵为食”的观点。生命体，也是热力学上的耗散结构。不清楚概念的，可以简单理解为：这是一种动态的稳定有序结构。

生命体内能量消耗，会不断产熵，那么就需要摄入负熵（食物等），这便是新陈代谢。如果新陈代谢被破坏，生命体也就宣告死亡。

那么，这和眼睛的演化有什么关系？

因为生命体作为耗散结构，也是最节能高效的。如果两只眼睛帮助摄入的负熵比起能量消耗产生的熵比值最高，那么一只眼睛或者更多的眼睛，都会让生命处在更不利的竞争环境之中。

简而言之，更多的眼睛需要更多的能量消耗，就需要摄入更多的食物。哪怕一开始有扁形动物演化出了更多的凹陷眼点，在食物匮乏的时候，它们可能率先灭绝。

正是因为PAX6基因提供的眼睛演化的基础模板，于是在寒武纪生物大爆发的时候，来了一场视觉大爆发。

基本上原始的节肢动物、头足动物，以及脊索动物，循着PAX6基因提供的原始模板，打造了三条完全独立的视觉进化之路。

节肢动物通常具有一对复眼。

如果有人观察过苍蝇的眼睛，应该能知道，复眼实际是由无数细小的眼睛构成的，和人类的眼睛是完全不同的结构。

这些小眼单独感光，能够独立成像，经过节肢动物的“大脑”综合处理之后，它们看到的是一个拼合的画面。

不过，昆虫的这种眼睛实际缺乏调焦的能力，难以分辨细节，但在捕捉运动物体上，具有极其完美的能力。不仅人类的正常手速在它们眼里犹如慢动作，哪怕是人类看到的高帧数电影在它们眼里也仅仅只是幻灯片。

正因为复眼能力的缺陷，大多数节肢动物进化出了单眼。

大多数有三个单眼，但也可以没有，或者多达数个。通常昆虫的幼虫具有多个单眼，例如蚕的幼虫多达12个单眼。节肢动物的复眼能视物，而单眼则只能感光。

节肢动物的眼睛如此演化，可能是它们具有坚硬的外壳，阻碍了眼睛向凹陷方向的发展。

总之，在5亿年前的寒武纪，节肢动物率先用上了捕猎的利器——眼睛。

奇虾和海蝎子，先后成为海洋霸主。

然而和海蝎子同时代的，还有一个霸主——房角石。

房角石是典型的头足纲动物（章鱼、乌贼类的远祖）。它的后裔，章鱼演化出来的眼睛，被一些现代人称为出自上帝之手。

其实头足纲动物并没有什么秘密，它们是完全自然而然地继承了PAX6基因提供的眼睛进化模板。眼眶位置凹陷，感光细胞汇聚，吸收更多的光线。一些细胞填入凹陷中，或降低或提升了视觉能力。降低视觉的灭绝，提升视觉的得以繁衍生息。

填入凹陷的细胞，令视觉能力越来越强。最终演化成了晶状体、玻璃体，以及虹膜……

上帝造物论持有者往往认为眼睛精巧而复杂，是典型的非演化产物。

但实际，这个精巧的结构，也仅仅只是如同积木一样，一步步搭成的。

如果说眼睛算是足够精巧，那么人的大脑、神经网络又算什么呢？

甚至，哪怕随随便便拿一个人体身上的器官和眼睛对比，眼睛就一定比它们复杂吗？

和节肢动物、头足纲的索状中枢神经不同， 脊索动物的中枢神经是管状的。

虽然管状神经系统，有利于大脑和脊椎的演化，但在眼睛的演化之路上却更加地曲折。

脊索动物原本暴露在外部的眼部神经索，直接被卷入了体内，翻了一个面。

但由PAX6基因提供的原始模板是不能更改的，那么就只能在反转的神经索上演化成眼睛了。

在脊索动物活化石文昌鱼透明的身上，能够直接观察到这样的反转结构。

不过文昌鱼没有大脑，也不算有真正意义上的眼睛，只有额眼（脑眼），尚只有感光能力。额眼是带色素的杯状凹陷，由PAX6基因控制，仅仅只是扁形动物眼点的加强版而已。

不过，后来的所有脊椎动物的眼睛，都是从类似于文昌鱼的脊索动物远祖反转眼睛所演化来的。

目前发现的最久远的脊索动物是皮卡虫。

可以看出，它和文昌鱼极其地相似。

生物演化只能做加法，无法做减法。尤其是基因层面上，所有废弃的基因密码都会记录在染色体上，只不过在生物演化之后，很多密码都成了不会表达的内含子。

所以，相比起头足纲动物，脊索动物的眼睛天生就是反的。而且眼睛神经索的反转，在我们人类还在妈妈肚子里、胚胎早期的时候会重复这个过程。

反转的眼睛，造成我们视物的时候，光线需要先穿过血管、神经细胞才能到达感光细胞。然而感光细胞感光的是色素部分，所以还需要穿过感光细胞的细胞核，才能真正地成像，并传送给大脑。

正因为这样的反转结构，我们的眼角膜也更加脆弱，视网膜容易脱落，有视觉盲点。

但很显然，章鱼的眼睛却没有这样的问题。

这也难怪，有人会认为章鱼眼睛出自“上帝之手”。

不过，脊椎动物眼睛在进化过程中，演化出了黄斑，在黄斑的调节下，视力并不亚于任何一种动物。

总的来说，脊椎动物的视觉能力实际并不亚于头足纲。

甚至鸟纲中的猛禽类，基本上拥有独步天下的眼睛。人类视力的1.5标准，在鹰那里可以达到5.3。而且鸟类眼睛中存在“油滴”，天生自带滤镜。不同类型的鸟类，具有不同类型的油滴，增强不同颜色的对比度，以发现相应颜色的天敌或者猎物。（虽然有人鼓吹皮皮虾丰富的色觉，但实际在视觉清晰度层面，就是完全的抓瞎）

如说章鱼的眼睛出自上帝之手，那么雄鹰第一个表示不服。

章鱼的眼睛，虽然是“正”的，但适应的是水生环境。而脊索动物眼睛翻转的背后，却是一场神经革命。虽然章鱼是除了脊椎动物智商最高的动物，但他们提高中枢神经效率，只能通过壮大神经索。而脊椎动物，则更新了一套先进的系统。

关于神经的演化革命，可以看看这个回答：

总之。两只眼睛的密码，印刻在基因里数亿年。

不是一只眼睛的人类被淘汰了，而是一个眼点或者多个眼点的原始两侧对称动物被淘汰了。只有两个眼点的两侧对称动物传下了后代，并演化出了眼睛。

无论后代的眼睛如何变化，都只能在PAX6基因的基础上，发生竞技革命。

小伙伴们可以大胆畅想一下，如果辐射对称动物进化到高级形态（假设依旧辐射对称），它们会有多少眼睛呢？

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