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近日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表了云南大學(xué)徐星院士團(tuán)隊(duì)與叢培允團(tuán)隊(duì)關(guān)于早期脊椎動物視覺系統(tǒng)演化的突破性研究成果。該研究首次通過翔實(shí)的形態(tài)學(xué)與化石分子信號證據(jù)，證實(shí)約5.18億年前的脊椎動物昆明魚類中，松果體與副松果體（統(tǒng)稱松果體復(fù)合體）與側(cè)眼功能相同，是具備完整成像能力的“相機(jī)型眼”，而非僅分泌褪黑素的內(nèi)分泌器官。這一發(fā)現(xiàn)揭示了早期脊椎動物擁有4個相機(jī)型眼，為理解寒武紀(jì)大爆發(fā)時期動物門類間的“軍備競賽”提供了新視角。
現(xiàn)生脊椎動物的視覺主要依賴頭部兩側(cè)一對精密的相機(jī)型眼，部分非哺乳類脊椎動物的松果體復(fù)合體雖具簡單感光功能，但主要承擔(dān)分泌褪黑素、調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律的作用，常被稱為“第三只眼”。胚胎學(xué)證據(jù)顯示，側(cè)眼與松果體復(fù)合體均發(fā)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(tǒng)與松果體復(fù)合體間的轉(zhuǎn)化關(guān)系始終是演化生物學(xué)領(lǐng)域的懸而未決之題，而脊椎動物演化初期的視覺器官形態(tài)，更是探索寒武紀(jì)生命大爆發(fā)時期行為學(xué)與生態(tài)適應(yīng)的關(guān)鍵盲點(diǎn)。
為破解這一難題，研究團(tuán)隊(duì)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——?？隰~及昆明魚類未定種新標(biāo)本展開多技術(shù)手段分析。研究發(fā)現(xiàn)，昆明魚類側(cè)眼間的黑色結(jié)構(gòu)為松果體眼，其富含黑素體視網(wǎng)膜與晶狀體，具備成像功能。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步分析寒武紀(jì)中期布爾吉斯頁巖生物群中的脊椎動物Metaspriggina化石，發(fā)現(xiàn)其同樣具有一對側(cè)眼及一對較小的松果體眼。綜合結(jié)果表明，在5.18億年前的脊椎動物始祖階段，松果體復(fù)合體是一對可成像的相機(jī)型眼；而在后續(xù)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(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)節(jié)晝夜節(jié)律的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)，即現(xiàn)代脊椎動物中的松果體。（云南日報 記者陳怡希）
