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雲大團隊揭示寒武紀脊椎動物視覺演化謎題

2026年02月12日08:30 | 來源:雲南日報
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  近日,國際學術期刊《自然》在線發表了雲南大學徐星院士團隊與叢培允團隊關於早期脊椎動物視覺系統演化的突破性研究成果。該研究首次通過翔實的形態學與化石分子信號証據,証實約5.18億年前的脊椎動物昆明魚類中,鬆果體與副鬆果體(統稱鬆果體復合體)與側眼功能相同,是具備完整成像能力的“相機型眼”,而非僅分泌褪黑素的內分泌器官。這一發現揭示了早期脊椎動物擁有4個相機型眼,為理解寒武紀大爆發時期動物門類間的“軍備競賽”提供了新視角。

  現生脊椎動物的視覺主要依賴頭部兩側一對精密的相機型眼,部分非哺乳類脊椎動物的鬆果體復合體雖具簡單感光功能,但主要承擔分泌褪黑素、調節晝夜節律的作用,常被稱為“第三隻眼”。胚胎學証據顯示,側眼與鬆果體復合體均發育自間腦外翻的相同胚胎組織,暗示二者可能同源。近百年來,脊椎動物視覺系統與鬆果體復合體間的轉化關系始終是演化生物學領域的懸而未決之題,而脊椎動物演化初期的視覺器官形態,更是探索寒武紀生命大爆發時期行為學與生態適應的關鍵盲點。

  為破解這一難題,研究團隊對澄江生物群中兩種昆明魚類(目前已知最早的脊椎動物)化石——海口魚及昆明魚類未定種新標本展開多技術手段分析。研究發現,昆明魚類側眼間的黑色結構為鬆果體眼,其富含黑素體視網膜與晶狀體,具備成像功能。團隊進一步分析寒武紀中期布爾吉斯頁岩生物群中的脊椎動物Metaspriggina化石,發現其同樣具有一對側眼及一對較小的鬆果體眼。綜合結果表明,在5.18億年前的脊椎動物始祖階段,鬆果體復合體是一對可成像的相機型眼﹔而在后續演化中,尤其在向有頜類脊椎動物演化的過程中,這對眼睛的視覺功能逐漸退化,轉變為調節晝夜節律的神經內分泌系統,即現代脊椎動物中的鬆果體。(陳怡希)

(責編:徐前、朱紅霞)

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