由云南大学古生物学团队主导的一项最新研究显示，大约5.18亿年前生活在今天中国境内的两种米洛昆明鱼类，竟然拥有四只眼睛——两只体型较大的侧眼，以及两只位于头部中央、体型较小的眼睛。它们隶属于米洛昆明鱼科（Myllokunmingiidae），是一类原始的无颌鱼类，生活在寒武纪时期。当时捕食行为迅速升级，推动动物在身体结构和感官能力上发生爆发式演化。
这类生物被普遍认为是目前已知最早的脊椎动物之一。在这项研究中，云南大学从培云教授与同事们对出土自中国南方著名的澄江化石地（Chengjiang fossil site）的新标本进行了深入分析。这些化石保存状态极佳，尤其是在眼部结构方面，细节清晰得令人惊讶。
从培云表示，这些标本在眼睛结构上的保存程度极为罕见。研究最初集中于那对明显的大型侧眼，以解析其解剖构造。但在进一步观察过程中，团队意外发现了两只较小却结构完整的中央眼睛。这一发现令人振奋，因为此前并未预料到如此复杂的视觉系统会出现在如此早期的脊椎动物身上。
现代脊椎动物主要依赖双眼视觉，而在大脑深处还存在一个被称为松果体的结构。松果体能够感知光线并分泌褪黑素，从而调节睡眠节律。在某些鱼类、两栖类与爬行动物中，这一结构仍保留一定的感光能力，因此常被称为“第三只眼”。
然而，这两种新的米洛昆明鱼类标本显示，在最早期的脊椎动物中，所谓的松果体复合体可能并非只是简单的光敏器官，而是一对真正能够成像的发达眼睛。研究团队推测，松果体器官在进化初期具备完整视觉功能，后来才逐渐缩小，丧失成像能力，转而承担调节昼夜节律等生理功能。
为了验证这些结构是否真正具备视觉能力，科学家使用高倍显微镜观察化石中的微观结构，识别出黑色素体——这是一种负责吸收光线并决定眼睛颜色的色素细胞器。在四只眼睛的位置都发现了黑色素体的分布。随后进行的化学分析确认，这些色素正是黑色素，与现代脊椎动物视觉系统所使用的色素一致。
此外，研究人员还发现了与晶状体相对应的圆形结构。这意味着这些眼睛不仅可以感知光线强弱，还具备形成图像的能力。这一证据直接表明，早在寒武纪时期，最早的脊椎动物已经拥有结构复杂的“相机式”眼睛。
来自莱斯特大学的古生物学家莎拉·加博特教授指出，眼睛这样的软组织在化石中极其罕见。按常理推断，如此脆弱的结构难以在数亿年的地质演变中保存下来。然而在特殊埋藏环境下，它们确实可以被奇迹般地保留下来。一旦保存成功，就为科学家提供了一个难得的窗口，让我们窥见早已灭绝的动物如何感知并理解它们所处的世界。
她补充说，尽管最初对中国这些化石中眼睛保存的可能性持谨慎态度，但最终的发现证实，这些标本不仅保留了视网膜中的吸光色素，还保存了能够成像的晶状体结构。这显示出我们最早祖先在视觉能力上已经相当先进。
寒武纪的海洋并非安全之地。随着大型捕食者的出现，生态系统变得愈发复杂而危险。早期脊椎动物体型较小，身体柔软且缺乏防御结构。在这种环境中，更广阔的视野显然具有重要的生存价值。
来自布里斯托大学的古生物学家雅各布·文瑟博士指出，拥有四只眼睛可能为这些动物提供更全面的观察范围，从而更早发现掠食者，提高逃生几率。
这项研究不仅揭示了寒武纪早期脊椎动物复杂的视觉能力，也为松果体起源问题提供了新的解释。同时，它还提供了目前化石记录中已知最早的相机式眼睛证据。
文瑟博士表示，这一发现改变了我们对脊椎动物早期演化的理解。事实表明，我们的远古祖先并非简单原始的生物，而是在视觉系统上已经高度发达，能够在充满威胁的环境中精准导航。
研究结果还暗示，关于脊椎动物“第三只眼”的传统概念或许需要重新审视。因为在这些寒武纪鱼类身上，中央结构不仅仅是一只“第三眼”，而是与另外一只对称存在，形成真正意义上的“第四只眼”。
封面图片：unsplash/Pepijn de Bruijn