นักชีววิทยาวิวัฒนาการมักหลงใหลในสายตา ชาร์ลส์ ดาร์วิน คาดการณ์ถึงผู้คลางแคลงใจ ได้ให้คำอธิบายอย่างยืดยาวว่า การกลายพันธุ์แบบสุ่มตามด้วยการคัดเลือกโดยธรรมชาติสามารถทำให้เกิด “อวัยวะที่มีความสมบูรณ์แบบที่สุด” ดังกล่าวได้อย่างไร ไม่น่าแปลกใจที่การดัดแปลงที่มีประโยชน์เหล่านี้ได้พัฒนาซ้ำแล้วซ้ำอีกในอาณาจักรสัตว์ เช่นหมึกและปลาหมึกได้รับดวงตาที่คล้ายกับของเราอย่างแปลกประหลาด
การมองเห็นมีความสำคัญอย่างยิ่งที่สัตว์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีเซลล์
รับแสงบางชนิด ข้อยกเว้นที่โดดเด่น ได้แก่ สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในความมืดสนิท เช่น ในถ้ำหรือมหาสมุทรลึก แต่บันทึกฟอสซิลของดวงตานั้นแย่มาก แผ่นเสียงหินโดยทั่วไปจะเก็บรักษาส่วนที่แข็ง เช่น กระดูกและเปลือกหอย ดวงตาและเนื้อเยื่ออ่อนอื่นๆ เช่น เส้นประสาท เส้นเลือด และลำไส้ จะถูกรักษาไว้ภายใต้สถานการณ์พิเศษเท่านั้น
เนื่องจากดวงตาเป็นสัญลักษณ์ของวิวัฒนาการที่ไม่ค่อยมีใครค้นพบเป็นฟอสซิล การค้นพบดวงตาที่เก็บรักษาไว้อย่างสมบูรณ์จากแมลงอายุ 54 ล้านปีจึงเป็นสิ่งที่น่าจดจำ ในการศึกษาใหม่ ของ พวกเขา นักวิจัยที่นำโดย Johan Lindgren จาก Lund University ในสวีเดนได้รวบรวมและวิเคราะห์ดวงตาจากนกกระเรียน 23 ตัว ซึ่งเป็นญาติขายาวของแมลงวันบ้านที่น่ารำคาญ
ซากดึกดำบรรพ์ได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างประณีตในตะกอนที่มีเถ้าภูเขาไฟเนื้อละเอียดอยู่ในระดับสูง พวกเขาขุดพบในเดนมาร์กที่ตอนนี้มีอากาศหนาวเย็น แต่ก่อนหน้านั้นเคยเป็นสวรรค์เขตร้อนที่มีแมลงอาศัยอยู่มากมาย
ดวงตาที่กลายเป็นซากดึกดำบรรพ์นั้นมีความคล้ายคลึงกับดวงตาของเราอย่างมากอย่างน่าประหลาดใจ ส่วนหลังของลูกตาที่เรียกว่าคอรอยด์มีสีคล้ำและทึบแสง สิ่งนี้ช่วยป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตและยังหยุดแสงจรจัดที่สะท้อนไปมาและรบกวนการมองเห็น ในดวงตาของมนุษย์ ชั้นป้องกันแสงสะท้อนนี้มีเม็ดสีเมลานินในระดับสูง ซึ่งเป็นโมเลกุลเดียวกับที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเม็ดสีผิว
แมลงก็มีชั้นป้องกันแสงสะท้อนสีเข้มในดวงตาของพวกมันเช่นกัน แต่นี่เป็นความคิดกันมานานแล้วว่าประกอบด้วยโมเลกุลที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง นั่นคือ ออมโมโครม เนื่องจากดวงตาของแมลงเกิดขึ้นโดยอิสระจากตาของเราและมีโครงสร้างที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง จึงดูสมเหตุสมผลที่กลไกระดับโมเลกุลของพวกมันจะแตกต่างกันด้วย
อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ทางเคมีโดยละเอียดของดวงตา
ฟอสซิลนกกระเรียนพบว่าพวกมันมีเมลานินที่เหมือนมนุษย์ เมื่อนักวิจัยมองดูดวงตาของนกกระเรียนที่มีชีวิตอีกครั้ง พวกเขาก็ต้องประหลาดใจเมื่อยืนยันว่ามีเมลานินอยู่ (เช่นเดียวกับออมโมโครมจำนวนมาก) ต้องใช้ฟอสซิลเพื่อเตือนเราว่าดวงตาของมนุษย์และแมลงต่างใช้เม็ดสีป้องกัน (เมลานิน) ที่เหมือนกัน ซึ่งเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของวิวัฒนาการที่บรรจบกัน
น่าประหลาดใจที่ชั้นนอกของดวงตาที่กลายเป็นฟอสซิลนั้นเต็มไปด้วยแคลไซต์ ซึ่งเป็นแร่ที่เป็นส่วนประกอบของหินปูนเป็นส่วนใหญ่ ไม่เพียงเท่านั้น คริสตัลในแคลไซต์ยังเรียงตัวกันเพื่อส่งแสงเข้าสู่ดวงตาได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่วิศวกรรมชั้นดีที่เห็นได้ชัดนี้ (ชั้นตาด้านนอกที่มีแร่ธาตุซึ่งปรับให้เหมาะกับการส่องผ่านแสง) เกือบจะแน่นอนว่าเกิดจากกระบวนการสร้างฟอสซิล เนื่องจากดวงตาของนกกระเรียนที่มีชีวิตไม่ได้ถูกทำให้เป็นแร่
แม้ว่าบันทึกซากดึกดำบรรพ์สามารถเปิดเผยได้ แต่ก็อาจทำให้เข้าใจผิดได้หากไม่ตีความอย่างระมัดระวัง Trilobites สิ่งมีชีวิตที่มีกระดองแข็งคล้ายปูซึ่งเป็นหนึ่งในซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์ที่อุดมสมบูรณ์และหลากหลายที่สุด มักพบในชั้นตาด้านนอกที่มีแร่ธาตุและส่งผ่านแสงได้ โดยทั่วไปถือว่าสิ่งเหล่านี้สะท้อนถึงสภาพชีวิตของพวกเขาอย่างซื่อสัตย์: การปล้นสะดมในมหาสมุทรโบราณนั้นรุนแรงมากจนไทรโลไบต์ยังหุ้มเกราะลูกตา
ลินด์เกรนและเพื่อนร่วมงานเตือนถึงการตีความนี้: บางที “แว่นตาป้องกัน” ของไทรโลไบต์อาจปรากฏขึ้นหลังจากกลายเป็นฟอสซิลเท่านั้น เช่นเดียวกับในนกกระเรียน อย่างไรก็ตาม การตีความนี้อาจจะมีการถกเถียงกัน ในชีวิตจริงดูเหมือนว่า ดวงตาของ Trilobiteจะแข็งและยืดหยุ่นผิดปกติ เนื่องจากดวงตาของพวกมันถูกเก็บรักษาในรูปแบบสามมิติบ่อยกว่าดวงตาของสัตว์ชนิดอื่นมาก พวกเขายังมีคุณสมบัติทางแสงบางอย่างที่เหมาะสมกว่าเมื่อชั้นนอกแข็งได้รับการยอมรับว่าเป็นของจริง
อ่านเพิ่มเติม: ดวงตามีมัน: วิสัยทัศน์อาจขับเคลื่อนปลาขึ้นบกได้อย่างไร
ความไม่ลงรอยกันระหว่างนักบรรพชีวินวิทยาสองสามคนอาจดูเป็นเรื่องลึกลับ แต่การถกเถียงเหล่านี้อาจมีความเกี่ยวข้องในโลกแห่งความเป็นจริง ที่มีชื่อเสียงที่สุดแนวคิดของฤดูหนาวนิวเคลียร์ได้รับแรงบันดาลใจโดยตรงจากการอภิปรายว่าไดโนเสาร์สูญพันธุ์ได้อย่างไรเมื่ออุกกาบาตพุ่งชนโลกด้วยกลุ่มฝุ่น และทำให้ชีวมณฑลทั้งมวลกลายเป็นน้ำแข็ง
จริงอยู่ การถกเถียงกันว่าดวงตาของแมลงและไทรโลไบท์ทำงานอย่างไรไม่น่าจะมีอิทธิพลต่อสันติภาพของโลก แต่ก็ยังอาจนำไปใช้ประโยชน์ได้ ตัวอย่างเช่น วิธีที่เลนส์ไตรโลไบท์ (เห็นได้ชัดว่า) ให้ความคมชัดคงที่ในขณะที่มีความแข็งโดยสิ้นเชิง ได้สร้างแรงบันดาลใจให้วิศวกรชีวภาพในการออกแบบอุปกรณ์ออปติคอลที่มีประสิทธิภาพสูงด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์ที่ครอบคลุมไปจนถึงฟิสิกส์ของเลเซอร์
เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
