浅谈眼睛的进化历程与动物对环境的适应之间的关系

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1、OeMACMCUTURMUNMUfTr成绩中囯农业大学课程论文（2013-2014学年秋季学期）论文题目：浅谈眼睛的进化历程与动物对生存条件的适应之间的关系课程名称：野生动物疾病学任课教师：金艺鹏班级：动医103班学号：1005010302姓名：刘飔雨浅4炎眼睛的进化历程与动物对生存条件的适应之间的关^系【摘要】眼睛是趋同进化很好的例证。特化的具有光转换功能细胞的器官就可能称之为眼，因此可以说所冇的动物都冇眼睛。动物眼睛的起源与进化过程是人类在探索A然奥秘过程屮遇到的一个非常有趣且引人注目的研究热点，目前这方面的研究已取得了丰硕的成果。本文概述了眼睛的进化历

2、程，并且就脊椎动物为了适应不同的生存条件导致正透视眼的一系列变化问题进行了一些讨论。【关键词】单眼进化适应所有哺乳动物都有非常复杂的单眼。在眼睛这个系统中，任何一个部分似乎都是不可或缺的，以至于长期以来神创论者和智能设计论者将其当做反对达尔文进化论的有力证据，作为他们提出的“不可简化的复杂性”的最好例证。但是现在，经过无数科学家们的努力，我们已经能够很好地解释眼睛的进化历程，同时还发现这种进化与动物的生存需要是密不可分的。一.眼睛的起源和进化的基本过程由于眼睛这样的软组织很难在化石中保存下来，生物学家们通过研究眼睛在胚胎中的形成过程，以及比较不同物种的眼睛结

3、构和基因来确定关键性状出现的时期。结果表明，复杂的单眼在1亿年内就进化形成了：大约6亿年前它们还只是能感知昼夜节律和季节节律的简单感光器，5亿年前则进化成了在光学和神经学上非常复杂的器官眼睛是逐渐进化而且如此迅速这一发现，除了验证了进化论的观点，还解释了眼睛并非完美的器官的原因。10亿年前，简单的多细胞生物分化为径向对称（进化为绝大多数无脊椎动物）和两侧对称（进化为脊椎动物）W种身体结构。6亿年前，日岀日落的光线节律变化促使与水母和似的物种向视力迈出了关键的一步，它们的身体底部出现了眼点。这些眼点对光线敏感，不能成像，但可以识别不同的光波，也就是说，它们已

4、经可以识别颜色，以此躲避短波长的光线对透明动物带来的伤害。此后进化发生的突然爆发——寒武纪生命大爆发，奠定了复杂眼睛出现的基础。随着捕食动物和捕食作用的出现，眼睛的类型发生了根本性的变化，光作为一种动作信号而加速了眼睛的进化TrevorD.Lamb,眼睛的进化路线阁（王天奇翻译）马冬梅，朱肀平，桂建芳.动物眼晴的起源与进化研究进展。这次生命大爆发中岀现了W类眼睛，一类是节肢动物普遍具有的复眼，另一类则是照相机式的眼睛。有许多成像单元的复眼体积小但视角宽广，对小动物非常有利。在寒武纪，具有了复眼的视觉能力的三叶虫等节肢动物因此获得了更大的生存优势。而昆虫将复眼

5、进一步发展，虽然成像弱，但有着非凡的解析速度，是人眼的5倍，满足了很多E虫快速飞行、捕食和躲避障碍的需求。但是复眼对大型动物不太适用，它们体积过于庞大，因而出现了另一类眼睛，也就是单眼。单眼的进化从位于皮肤表而的感光细胞群丌始，之后出现了眼窝，这些感光细胞分布在眼窝底部，成了有方向性的感光器官，接着一步步进化出聚焦结构，最终成为复杂的单眼。这种眼睛主要有三种类型：一种是照相机似的眼睛(止透镜眼)(positivelensorcameraeye),存在于脊椎动物和一些非脊椎动物，例如人和头足类的眼睛。第二种是問透镜眼(concavemirroreye),蛤和介

6、形亚纲甲壳类的眼，能产生明亮但却十分模糊的阁案。第三种是小孔眼(pinholeeye),小孔眼和杯状眼主要存在于软体动物屮，它只能观察到物体的位置马冬梅，朱华平，桂建芳.动物眼贿的起源与进化研究进展。这样说来，虽然鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类在整体上存在明敁的进化关系，但从眼睛的进化这一角度来说，这种关系变得不很明显，它们均展于正透视眼(姐然一些内部结构仍有不同)。一般意义上低等的动物却拥有复杂的眼睛结构，这样使得动物可以接受到更多信息，也一定程度上说明了视觉对于动物生存的重要性。图表1单眼的进化历程一.对于黑暗的适应——夜视能力与退化光感受器是眼睛重要的组成

7、部分，它们在眼壁的内表面排列成一个层状的视网膜。实际上，光感受器共冇两种，一种是捷纤毛光感受器(Ciliaryphotoreceptors);另一种是微绒毛光感受器(Microvillarphototreceptors)。照相机似的屯眼足由嘘纤毛光感受器进化成的，也叫做嘘状细胞光感受器，它们进一少进化成了我们熟悉的主司昼视觉的视锥细胞(cone)和主司夜视觉的视杆细胞(rod)。因此，白天活动的动物视网膜屮视锥细胞较多，能够产生良好的分辨率；夜间活动的动物都具有视杆细胞占支配地位的视网膜，保证动物能够捕捉到细微的光线。对于夜行动物来说，仅仅是细胞分布的改变还

8、远远不能满足它们在漆黑的夜晚看清东两的需求，为此它们