灰姑娘視力揭秘

討厭的蒼蠅為什么每每能躲過我們的攻擊，因為復眼讓它們擁有“好視力”。復眼又從何而來，則一直是個謎。

最近，這個謎題有了些許答案。“我們在云南昆明地區找到了唯一一塊完整保留眼睛的化石，距今5.2億年，是已知最早的復眼。這說明在5.2億年前，已經有一些動物優先獲得眼睛。”中科院南京古生物所副研究員趙方臣說，這塊化石叫“灰姑娘蟲”，它不光有兩只大眼睛，還擁有由2000多個小眼組成的復眼，“在當時絕對算是視力最好的了。”據了解，這一成果被發表在國際綜合性學術期刊《科學報道》上 揚子晚報記者 朱姝

它從哪來?

“灰姑娘蟲”云南被發現 見證寒武紀“生命大爆發”

2005年，當時還在讀博士的趙方臣在云南昆明附近進行常規的化石定量采集，那里就是著名的“澄江動物群”的“家鄉”。“我們在當地發現了一個50多平米的坑，深度超過了2米。”趙方臣告訴揚子晚報記者，讓他們沒有想到的是，在這個“坑”里居然找到了1萬多個化石個體。而在這些化石里，就有十幾塊“灰姑娘蟲”化石。

趙方臣在這塊“化石坑”中，發現了很多非常細小的泥巖，說明這是一個風暴沉積地層，極有可能是這里的生物經過了一場大的臺風，海洋中的生物被掀起再倒回到海洋中，淺水路邊的泥沙被帶回海里形成顆粒，將因臺風死亡的生物迅速埋藏很好保存，直到5.2億年后讓它們重見天日。

讀到這里你可能有些不解，那好吧，讓我們先來解釋一下什么叫“澄江動物群”。

距今約5.2億年前，是一個被稱為“寒武紀”的地質歷史時期，地球上在2000多萬年時間里經歷了一次“生命大爆發”，節肢、腕足、蠕形、海綿、脊索動物等一系列與現代動物形態基本相同的動物，在地球上來了個“集體亮相”，形成了多種門類動物同時存在的繁榮景象。“澄江動物群”，就是最典型的生物群之一。

要知道，達爾文進化論認為：生命是一個漸變的過程。不過，早在19世紀初期人們便注意到，從寒武紀開始，地層中保存了大量的化石，而在寒武紀以前的地層中卻很少有化石。“澄江動物群”的發現，當時可是震驚了世界。一位英國皇家科學院院士認為，“澄江動物群”永遠是科學的大廈。

見識灰姑娘蟲

有啥特點

身長不到10厘米，眼睛卻有2000只

1996年，南京古生物所的陳均遠研究員在“澄江動物群”里找到這種美麗的“灰姑娘蟲”，東南大學建筑大師齊康院士曾經驚嘆“灰姑娘蟲”之美，并依“灰姑娘蟲”之形態，為南京古生物研究所在云南建造了一個野外工作站。

在趙方臣的辦公室里，揚子晚報記者見到了這塊美麗的化石。“它”的個頭并不大，“身高”估計在7~8厘米。“身體”中最重要的部分，就是它的頭甲，呈“W”形，很像姑娘的晚禮服披肩。

在頭甲的上方還長了兩條長長的觸須，觸須下方左右各長了兩只大眼睛。這種小蟲子的眼睛可以收縮，類似今天的蝦、蟹動物的眼睛。“在十幾塊化石中，我發現有一塊化石眼睛部分保存得特別好。”趙方臣說，直到去年他將這塊化石用高倍顯微鏡進行放大，讓他吃驚的一幕出現了——美麗的大眼睛里居然“藏”著復眼，擁有2000多個小眼。“雖然之前就知道‘灰姑娘蟲’有眼睛，但是復眼卻從來沒人發現過。”

復眼是一種由不定數量的小眼組成的視覺器官，主要在昆蟲及甲殼類等節肢動物的身上出現，比如現在的蒼蠅、螃蟹、蜻蜓等，都有著較多的復眼。

眼有多“神”

視力范圍270°，能找渺小食物躲天敵

復眼中小眼的多少，決定了動物的視力情況。

一般來說，復眼就代表著一個色素點，現在視力最發達的昆蟲是蜻蜓。在一些動物復眼中的小眼只有數十個的時候，它們只能夠感知白天和晝夜。小眼達到100個左右的時候，它們會對物體的運動有敏感性。當小眼超過1000個的時候，它就能夠對于周圍的環境有很好的辨識能力，捕食也不再是盲目而是有目的性的。

和當時大多數動物一樣，“灰姑娘蟲”也是生活在海洋的淺水區域，而它的“獵物”就是生活在泥質基底的小節肢動物，而它的“天敵”就是當時的“霸主”——奇蝦。“灰姑娘蟲”一方面利用它強大的復眼，能夠找到“渺小”的“食物”，還能根據復眼的感知度來判斷地形，以此“因地制宜”躲避奇蝦的追捕。“研究發現，節肢動物的復眼對于運動的物體的分辨率更高。”趙方臣說。

“灰姑娘蟲”的眼睛和螃蟹一樣，是可以收縮的。“它和人類不同，是沒有眼皮的。所以在它‘睡覺’的時候，眼睛就會自動收縮進頭甲里。而需要用眼睛的時候，眼睛就像是有個‘操作桿’支撐著，可以大幅度轉動。”

趙方臣告訴記者，人眼的視力范圍大概在180°左右，但是“灰姑娘蟲”的視力范圍達到270°左右。這發達的復眼究竟能有多好的視力?趙方臣舉例說，現代的螃蟹的小眼也僅僅只有1000個左右，說明“灰姑娘蟲”比現在的蝦類、螃蟹類的視力要好得多。

為何如此

5億多年前蠻荒時代，視力好才不被淘汰

古生物學家在研究中發現，“寒武紀大爆發”之前，那時的生物都沒有眼睛，而且都不會走動。不過到了生命大爆發后，越來越多的動物開始有了眼睛，并且開始主動運動。

趙方臣同時對澄江動物群中具有眼睛物種進行了統計分析，結果顯示具有眼睛的動物90%以上都為節肢動物，它們大多都是主動獵食者，把持著整個寒武紀海洋(節肢動物占到整個動物群40%以上)。這一結果支持了眼睛的出現和復雜化，是促使生物多樣性增加以及生存競爭和捕食壓力增加的一個重要因素。“當時就像是個‘軍備競賽’的環境，為了更適應生存需要，動物們不斷地更新著自身的器官進化。”趙方臣說。

像“灰姑娘蟲”這樣的“好視力”究竟是如何形成的?而這又會給這些生物家族帶來怎樣的好處?對此，趙方臣分析說，一開始，動物肯定只是具有比較簡單的單個感光細胞，慢慢演化為復眼并越來越復雜，這個過程還是未解之謎。“事實證明，那些優先獲得眼睛的動物家庭都發展很快，動物的種類和多樣性都增加明顯。”