研究人员表示,他们首次发现了杆状细胞和锥状细胞的化石,这些细胞有助于人类观察。

这一发现表明,这些眼睛细胞已经存在了至少3亿年,科学家发现的古代鱼很可能有色觉。

人类的视觉依赖于能够吸收光线的色素。这些色素分布在棒状细胞和锥形细胞中。锥形细胞对颜色非常敏感,有助于观察物体的细节和快速变化。杆状细胞比锥状细胞对光更敏感,但对颜色不敏感,主要负责周边视觉和夜视。在视网膜中,既有杆状细胞,也有锥形细胞。

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昆明鱼可能是已知最早的脊椎动物,它可能有不发达的照相机般的眼睛。这表明视觉可以追溯到至少5.2亿年前。然而,由于眼睛中的软组织通常在身体死亡后很快死亡,所以关于视觉的进化仍有许多未知的地方。

昆明鱼(上)

为了更多地了解视觉进化,科学家们分析了一种保存完好的特殊眼细胞。这种眼细胞有3亿年的历史,存在于一种叫做棘皮动物的鱼类化石样本中。化石在堪萨斯州被挖掘出来,保存在东京国家自然科学博物馆。多刺鱼的长度可达4英寸(约10厘米),是现代异口鱼(包括梭鱼等硬骨鱼和鲨鱼等软骨鱼)已知的最近的共同祖先。

腔棘鱼化石

研究人员首次在鲵鱼中发现了杆状细胞和锥形细胞的化石。

领导这项研究的日本熊本大学古生物学家田中耿说:“杆状体和锥形体通常不会被保存,因为这些软组织相对比较脆弱。”。

科学家还在化石中发现了一些微粒。这些微粒与现代鱼眼睛的化学成分、大小和形状非常相似,由真正的黑色素组成,黑色素负责吸收光线并帮助动物产生视觉。

科学家认为棘皮动物生活在浅海中。大多数人都能在阳光下看到颜色。透过海水可以看到这些鱼。这样,色觉对棘皮动物来说可能非常重要——例如,它可以帮助它们找到猎人和食物。

田中说,通过分析类似于这种标本的石化脊椎动物的眼睛,“我们可以重建像恐龙这样的灭绝动物所能看到的颜色。”

(原文转载自mnn.com,原作者:蔡庆祥,小蝌蚪君编译。请注明转载来源。)