云南大学古生物研究院丛培允研究员带领团队,联合中国科学院院士徐星教授的云南大学生命科学学院脊椎动物演化研究中心,把澄江生物群的两类昆明鱼类化石给剖开了。通过显微解剖和分子化石学的手段,他们发现昆明鱼的脑袋上,除了两侧的眼睛,在中间还藏着两个色素化结构。借助高分辨率成像和地球化学分析,研究人员确认这是由松果体和副松果体组成的复合体,里头完好地保存了视网膜组织和可能的晶状体痕迹。这说明在5.18亿年前的寒武纪中期,昆明鱼并不是只有两只眼睛,而是有着一对侧眼和一对能成像的“相机型眼”。为了验证这不是个例,团队又给北美布尔吉斯页岩中的早期脊椎动物化石做了检查,发现也有类似的结构。 这项成果给一个长期存在的疑问画上了句号。以往科学家根据现生脊椎动物松果体大多退化的情况推测过祖先可能有额外的感光器官,但一直没有化石证据证明它们具备完整的成像能力。云南大学的这项工作填补了这个空白。研究显示在脊椎动物刚起源的时候,拥有四眼系统可能是一种为了更好地感知环境而进化出的优势适应方式。这种结构有助于它们发现猎物、躲避天敌,在那个充满竞争的寒武纪大爆发时期占得先机。 不过随着演化的进行,尤其是在向有颌类动物发展的过程中,头部的松果体眼逐渐失去了复杂的视觉功能。感光细胞和成像结构退化成了感知明暗、调节昼夜节律的内分泌器官。这种“功能转化”体现了自然选择的经济性原则。 云南大学科研团队的发现不仅解释了一个化石特征,更揭示了脊椎动物视觉系统的动态演化历程。他们的工作依托澄江生物群这一得天独厚的资源取得了突破性进展,为探索我们从何而来这个大问题贡献了重要的证据。