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光线沐浴着我们的星球，从山峰上倾泻而下，淹没沙漠、苔原、稀树草原和森林，并渗入深达海面下1000米的地方。细菌、植物、动物和各种生物已经进化出不同的方式来探测和响应光线。尽管眼睛很常见且普遍存在，但它们并非必不可少。
生物学家几十年前就知道一些无眼动物可以感知光线。同样地，一些有眼睛的动物——甚至是相当复杂的眼睛——也依赖其他身体部位来看东西。在许多情况下，生物体如何在没有眼睛的情况下感知光线仍然是个谜。近年来，借助基因组测序等新工具，科学家们在意想不到的地方发现了光敏细胞和蛋白质，并确定曾经被认为失明的生物实际上也能看见。例如，海胆的管足末端覆盖着光反应蛋白，可能将这种多刺动物的整个身体变成复眼。同样，微小的水螅等水母可以用它们的刺细胞触手感知光线。虽然线虫生活在黑暗的地下，但一些它们的神经元会对光线做出反应，帮助它们躲避危险。
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这些新的见解正在改变生物学家对视觉进化和功能的理解。两个重要的问题是，光敏蛋白最初何时进化出来，以及动物最初以何种方式使用这些蛋白质。另一个问题是，复杂的眼睛是在不同的动物群体中多次进化而来，还是后代继承并改造了单一的原始眼睛原型。尽管生物学家尚未对这些问题有明确的答案，但已经清楚的是，视觉和光线探测比研究人员之前认识到的更古老、更多样化和更普遍。以下是六个引人注目的例子，说明动物以无眼视觉让研究人员感到惊讶。
海胆
海胆以各种方式对光线做出反应：它们可能会改变颜色、抽搐棘刺或朝向或远离光线移动。科学家们长期以来都知道这一点，但他们从未确定海胆是如何探测光线的，因为没有已知的物种有任何类型的眼睛。他们最好的猜测是，包裹海胆身体的神经网包括一些弥漫的光敏组织。惊人的真相是，海胆拥有比任何人预期的更有组织的视觉系统。
当研究人员对紫海胆（Strongylocentrotus purpuratus）的基因组进行测序时，他们惊讶地发现许多对脊椎动物视网膜发育重要的基因——视网膜是衬在我们眼睛后部的薄层光敏组织。玛丽亚·阿诺内，来自意大利安东·多恩动物学站，和她的同事们揭示，海胆管足的末端布满了视蛋白，这与我们自己的眼睛所依赖的光敏蛋白相同。当特定波长的光线照射到视蛋白时，它会改变形状，触发化学级联反应，打开细胞壁上称为离子通道的微小门。根据动物的不同，这一系列分子事件会导致反射行为——如朝向或远离光线移动——或将视觉的某些方面告知神经系统。海胆的数百个管足可能充当一个巨大的复眼，使它们能够像鲎或鹦鹉螺一样看得清楚，这两种动物都拥有真正的，即使是原始的眼睛。
水螅
水螅是水母的微小近亲，看起来像蒲公英种子：它们有细长的管状身体，顶部是细长的触手。它们通常附着在水草上，刺痛并吃掉游过身边的更小的水生无脊椎动物，如水蚤（蚤状溞）。像海胆一样，水螅即使没有眼睛也能对光线做出反应。当科学家对Hydra magnipapillata的基因组进行测序时，他们发现了大量的视蛋白基因。
最近，科学家们证实水螅的触手中含有视蛋白，特别是在它们的刺细胞中，即刺细胞。加州大学戴维斯分校的大卫·普莱切茨基和他的同事们表明，水螅不仅对触摸和化学物质做出反应，而且还对周围环境中的光线变化做出反应。水螅在昏暗的光线下比在明亮的光线下刺痛力更强，这可能是因为它们已经进化到将阴影识别为猎物或捕食者的迹象——它们在阴影存在下发射的次数越多，就越有可能击中目标。
水螅属于地球上最古老的动物群体之一，刺胞动物门。虽然水螅没有眼睛，但它们的家族的其他成员有称为单眼的简单眼睛。箱形水母拥有非常复杂的眼睛，带有晶状体和视网膜。水螅比大多数刺胞动物门进化得更早，它们可以用触手探测光线这一事实表明，视觉的起源比任何人意识到的都要早得多。后来，水母和其他动物可能已经修改了这些现有的、原始的视觉系统，形成了更复杂的眼睛。
鱿鱼、墨鱼和章鱼
章鱼有很大的眼睛和巨大的枕叶——大脑中处理视觉的部分。这些狡猾、软绵绵的海洋伪装大师可以匹配其环境中几乎任何物体的纹理、颜色和图案。但它们看不到颜色——至少不是用它们的眼睛。章鱼的眼睛在技术上是色盲的。相关的软体动物墨鱼的眼睛也是如此。
马萨诸塞州伍兹霍尔海洋生物实验室的罗杰·汉隆和他的同事们最近发现，墨鱼在其整个皮肤中，特别是鳍和下腹部，积极表达视蛋白基因。加州大学圣巴巴拉分校的德斯蒙德·拉米雷斯在章鱼皮肤中检测到了视蛋白基因。章鱼、鱿鱼和墨鱼的皮肤上也布满了色素细胞——可扩张和收缩的弹性色素囊，使软体动物能够改变其颜色。其他称为虹彩细胞和白色素细胞的细胞使皮肤或多或少地具有反射性。汉隆和他的同事们提出，视蛋白以一种未知的方式与色素细胞、虹彩细胞和白色素细胞协同工作，以探测和模仿附近物体的颜色。
秀丽隐杆线虫 Caenorhabditis elegans——微小的蠕虫状线虫——生活在土壤中完全黑暗的环境中，因此科学家们认为它们无法感知或响应光线。然而，当密歇根大学的徐晓东和他的同事们用强光束照射线虫的头部时，它们停止向前蠕动并反转方向。当研究人员用光照射正在倒退的线虫的尾部或身体时，这种生物反而开始向前蠕动。通过用激光摧毁线虫头部的各种神经元，徐和他的同事们确定了四个细胞，没有这些细胞，秀丽隐杆线虫就无法感知光线。研究人员提出，避光是一种适应，有助于线虫留在土壤中，离开土壤它们将无法长期生存（除非科学家在实验室中保持它们的存活）。
在后来的工作中，徐和他的团队表明，线虫中的光敏神经元不依赖于视蛋白。相反，它们使用LITE-1，一种在无脊椎动物中作为味觉受体的蛋白质。一个独立的科学家团队发现果蝇幼虫中的神经元使用一种与LITE-1高度相关的蛋白质来探测光线。与线虫一样，对于果蝇幼虫来说，留在阴影中，不暴露在强光和捕食者下是有利的。
凤蝶
日本黄凤蝶可以用它们的后部看到东西。更具体地说，它们在腹部，紧挨着生殖器的地方，有两个称为光感受器的光敏神经元。有川健太郎，现就职于日本高级研究大学院大学，发现这些光探测器对于凤蝶的性行为和繁殖至关重要。当黄凤蝶交配时，它们会精确地对齐生殖器，同时背对彼此。通常，蝴蝶大约有 66% 的时间成功完成交配舞。当有川和他的同事们用热量破坏了雄性蝴蝶腹部的光感受器，或者用黑色睫毛膏覆盖了小眼时，昆虫的交配成功率仅为 23% 到 28%。
在一项相关研究中，有川和他的团队消融或涂漆了怀孕雌性蝴蝶腹部的光感受器，并将蝴蝶释放到一个装有盆栽柠檬树的笼子里。昆虫成功地在树叶上产卵的几率为 14%，远低于它们通常 81% 的成功率。这些证据共同表明，雄性凤蝶依靠光线探测来在交配期间靠近雌性，而雌性凤蝶则依靠它们的后视能力来确认它们是否已正确伸出产卵器——它们用以将卵附着在树叶上的器官。
蝎子
蝎子本能地避开光线。白天，这种八条腿的蛛形纲动物在岩石下、地下缝隙中或人们的靴子里寻求庇护。晚上，它们出来捕食小型昆虫。蝎子探测光线，甚至可能用头部顶部的两只主眼以及附近的最多五对较小的眼睛感知图像。最近，科学家们调查了蝎子是否也可以用它们的皮肤探测光线。答案是初步肯定的。
大多数蝎子物种都有黑色的蜡状外骨骼，在日光下看起来像黑色或琥珀色的盔甲。然而，如果特定波长的紫外线照射到蝎子，由于其角质层中的荧光分子，它会发出怪异的霓虹蓝绿色光芒。生物学家推测，这种荧光可能有助于蝎子引诱猎物或警告捕食者远离；或者，这种光泽可能是蝎子皮肤不可避免的物理特性，不提供任何适应性益处。
俄克拉荷马大学的道格拉斯·加芬将来自德克萨斯州的 40 只蝎子暴露在绿光和紫外线下。一半的时间，这些动物戴着微小的铝箔眼罩；另一半时间它们的眼睛没有遮挡。与眼睛没有遮挡时相比，当眼睛被遮住时，蝎子在绿光下不太活跃，但无论它们的眼睛是否暴露，它们在紫外线下都表现出相似的活跃度。对这种模式的一种解释是，即使蝎子无法用眼睛看到，它们也会改变对紫外线的行为反应，因为它们的皮肤可以自行探测紫外线。另一种可能性是，蝎子以某种方式感知到来自其盔甲的蓝绿色荧光的绿光。与其仅仅依靠眼睛来感知光线，不如利用整个身体来感知光线，这可能会提高蝎子在白天找到庇护所的机会。