最早的眼睛可能在寒武紀大爆發之前很久就出現了,寒武紀大爆發發生在 5.41 億至 5.3 億年前。最早的一些版本可能是一種簡單的凹陷眼,一種襯有光感受器的組織凹陷,或者科學家稱之為眼點的簡單區域,可以探測光線。隨著時間的推移,新的解剖結構出現了。晶狀體和角膜彎曲和聚焦光線,也得到了發展,後者對於陸地生物來說具有特殊的意義。「角膜在魚類中只是一個透明的眼睛保護罩,本身變成了一種形成影像的結構,」英國薩塞克斯大學的已故生物學家邁克爾·蘭德在 2005 年《當代生物學》雜誌上發表的一項研究中寫道,「因為它現在一側是空氣,另一側是水。」
有些生物保留了基本的結構——扁蟲和軟體動物仍然有它們簡單的凹陷眼——而另一些則長出了鏡面組件、精巧的瞳孔動態和排列,讓它們的主人可以同時看到水面以上和水面以下的東西。即使在主要依靠視覺以外的感覺的動物中,令人難以置信的眼睛特徵仍然存在。以下是來自動物王國的少量眼睛。其中一些與我們自己的相似,有些則具有你可能希望擁有的能力。

圖片來源:克里斯·馬蒂森 Alamy
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苔蘚新喀里多尼亞壁虎是有記錄以來最大的壁虎物種——個體可以長到 14 英寸長。像它的一些夜行性親戚一樣,它會用舌頭舔舐眼睛以擦去污垢。

圖片來源:安德烈·內克拉索夫 Alamy
圍繞這隻大鰭礁魷魚眼睛的銀色光芒可能來自兩種結構:充滿反射光線的微小板狀細胞,以及頭足類動物有選擇地收縮或放鬆的大量微小色素器官。

圖片來源:沃特弗雷姆 Alamy
大西洋護士鯊:這種吸食性動物白天會閉上眼睛,並且在打盹時靜止不動——使其成為唯一表現出動物王國其餘部分所謂「睡眠」的多種屬性的鯊魚物種。

圖片來源:大衛·弗利特姆 Alamy
珊瑚鑽孔扇貝:圖中這種軟體動物的 11 隻眼睛不像大多數動物的眼睛那樣用晶狀體聚焦光線。這些眼睛使用反射晶體——也在鯉魚鱗片和變色龍皮膚中發現——來收集和引導光線。

圖片來源:克里斯多福·斯旺 科學來源
灰鯨:由於大多數鯨目動物在潛水後返回水面時都會應對不斷變化的光照強度,因此它們的瞳孔會從圓形收縮到眼睛底部的豆形新月,然後變成連接兩個微小孔洞的微弱新月形。

圖片來源:安娜·歐姆 Getty Images
鸚鵡:儘管紫外線範圍內的光線超出人類可探測的範圍,但鳥類可以看到這些波長,這些波長在它們的交配和覓食習慣中發揮作用。

圖片來源: 保羅·奧利維拉 Alamy
四眼魚:這種魚的一個眼睛(如圖所示)包含兩個葉片。一個位於水面之上,另一個位於水面之下,這使得這種在水面巡弋尋找漂浮零食的魚獲得了「四眼」的綽號。

圖片來源:米海·安德裡托尤 Alamy
鼠婦蜘蛛:這個物種屬於少數只有六隻眼睛而不是八隻眼睛的蜘蛛。它們缺乏「主眼」,而主眼在大多數物種中傳達色彩視覺和更高的空間敏銳度。

圖片來源:史蒂夫·布魯姆影像 Alamy
印度象:對大象眼睛的解剖表明,在白天,溫順的巨獸可能像某些人類一樣患有紅綠色盲,這意味著它們無法區分這兩種顏色。

圖片來源:米克羅曼6 Getty Images
虻:這些蒼蠅被偏振光或在同一方向振動的光線所吸引。雌性通過鎖定從其毛髮上發出的偏振光束來尋找獵物。

圖片來源:塞巴斯蒂安·亞尼茨基 Alamy
蛤蚧:當這種狹縫狀瞳孔收縮時,扇形的邊緣會合併形成四個菱形針孔和四個蛤蚧視網膜內物體的影像。影像是否會聚成一個取決於它們的距離,這可能幫助爬行動物判斷距離。

圖片來源:布魯斯·謝弗 科學來源
鱷魚魚:當這種魚潛伏在沙質海底時,虹膜垂瓣或垂在眼睛上的蕾絲狀覆蓋物會遮蔽瞳孔並改善魚的整體偽裝。
本文的一個版本,標題為「圖片中的科學」,經過改編,收錄在 2021 年 8 月號的《科學美國人》中。