本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文眼睛是形成視覺最重要的器官，幾乎所有動物都擁有這樣的器官，大至藍鯨的眼睛，小至昆蟲的眼睛，都是它們獲得外界環境信息的重要渠道。但如果說哪一類動物的眼睛最為獨特，那應該就是昆蟲的複眼了。從表面上看昆蟲擁有一對與面部不成比例的大眼睛，放大了看我們會發現這雙大眼睛是由密密麻麻的「小眼睛」組成。
長期以來科學家們想探索昆蟲的複眼結構是如何起源的，是什麼時候出現的。根據報導，一篇發表在《科學報告》上的研究論文似乎找到了這些問題的答案。來自德國的科學家通過數字顯微技術對古老生物三葉蟲的眼睛進行透析檢測，結果發現它的眼睛結構與如今的複眼一模一樣，這樣的發現能說明複眼是從三葉蟲身上開始起源的嗎？
三葉蟲是一種什麼樣的古生物？
在了解該研究之前，我們需要對三葉蟲這種古生物有所了解。根據考古研究發現，三葉蟲是生活在距今5.6億年前的寒武紀節肢動物，它的出現就是「寒武紀大爆發」的傑作。作為最早的節肢動物之一，三葉蟲的身體結構十分清晰，整體分為頭部、胸部和尾部。由於它的背部的甲殼縱向分布如同三片葉子，因此被古生物學家稱為「三葉蟲」。
在古生物學界中，三葉蟲是最具代表性的生物之一，它具有極高的研究價值。首先這是因為它具有極為頑強的生命力，在地球歷史上出現了3億多年，而恐龍存在的歷史也只有一億多年。其次，科學研究發現三葉蟲在演化過程中存在著十分繁複的過程，這能夠為科學家研究生命演化提供重要的線索和方向。
在此次研究中，科研人員發現了什麼？
提出此次新發現的科研人員是來自德國科隆大學的布萊基特·舒爾內曼和尤安·卡拉克森，這兩位研究人員在接觸到一塊於1846年在捷克發現的三葉蟲化石後，想到了利用數字顯微技術來對該化石進行研究分析。數字顯微技術是該行業最新的技術，它能夠將化石中極細微的結構放大，從而為研究人員提供獲得新發現的機會。
研究人員看到該化石時發現三葉蟲的前頭存在兩隻凸起的橢圓眼睛，但其中有一隻眼睛已經破損了。通過數字顯微技術的深入研究之後，他們發現三葉蟲的眼睛結構和現代昆蟲的複眼結構幾乎一模一樣。其中三葉蟲的眼睛中存在諸多「小眼睛」，這些直徑只有35微米的視覺單位聚集了主要的感光細胞。
三葉蟲的視覺形成原理與計算機圖像形成原理相似
不僅如此，研究人員還發現每個「小眼睛」之間都存在著色素屏障，該屏障讓每個小單元形成的視覺無法直接相連接，而是單獨呈現出來。當所有「小眼睛」都將自己所接收到的視覺信號都呈現出來，放大了看就像是一幅打上馬賽克的圖片，縮小了和正常圖像沒有什麼區別。這與計算機的圖像成像原理很相似，我們在屏幕上所看到的圖片也是由一個個小圖像組成。
一直以來，研究人員無法從古生物中尋找與複眼相關的線索，直到德國科隆大學的研究人員發現三葉蟲的眼睛中存在和複眼類似的結構，這才讓複眼的起源出現了線索。從形態上看，三葉蟲的眼睛和現在的複眼還存在一定的差異，但是兩者的結構是相同的，這可能說明複眼結構起源於三葉蟲的眼睛結構，或者說三葉蟲的眼睛功能傳遞給了複眼結構。
這次發現讓三葉蟲再次成為了關注的焦點，人類在未來或許還能夠在這種古老的生物身上找到更多與生命演化相關的線索。
資料來源：
澎湃網 8月17日 《科學家藉助數字顯微技術發現：昆蟲視覺功能五億年前或已形成》