

科学家们上个月在《当代生物学》杂志上报告说,一种长腿爸爸有四只额外的眼睛,这可能为这种生物的进化提供新的见解。
与普遍的看法相反,长腿爸爸不是蜘蛛,而是一种被称为收割者的蛛形纲动物。虽然蜘蛛可以有多达8只眼睛,但据估计,6500种长腿蜘蛛通常只有两只眼睛。但是,当科学家们通过显微镜观察长腿趾甲(Phalangium opilim)的胚胎时,他们发现了另外四只从未完全发育的眼睛。
眼睛是退化的器官,或者是身体部位不再起作用的残余物——它们是“进化的残余物”,研究的合著者Guilherme Gainett告诉《科学新闻》的McKenzie Prillaman,他是威斯康星大学麦迪逊分校的生物学家,当时他进行了这项研究,现在在波士顿儿童医院工作。人类的退化器官包括智齿和阑尾。
根据这篇论文,长腿爸爸身上残留的眼睛表明,这种生物比之前认为的要早大约5000万年。现在,据《科学新闻》报道,科学家们认为它们的家谱至少可以追溯到5.37亿年前。
通过观察长腿爸爸,科学家们只能看到它们两个面向前方的窥视者。起初,他们想知道为什么这些收割机只有两只眼睛,而它们的蜘蛛亲戚却有更多的眼睛。
“我们一开始就说,‘让我们看看这些动物是如何失去眼睛的,’”该研究的合著者、威斯康星大学麦迪逊分校的生物学家普拉桑特·夏尔马告诉《纽约时报》的维罗妮克·格林伍德。令人惊讶的答案是“他们没有——他们实际上比我们想象的要多。”
当研究小组开始在显微镜下寻找胚胎中被称为视蛋白的视觉相关蛋白质时,他们发现了隐藏的器官。有证据表明,栉水母曾经在头部的两侧、最前面的一对腿上各有一只眼睛,另外还有一对面向前方的眼睛。
虽然这四只残留的眼睛今天还没有完全发育,但这些生物可能仍然会从中得到一些利用。例如,这些器官可能帮助长腿爸爸探测光线的差异,这可能会影响他们的昼夜节律。
这对隐藏的眼睛对研究人员来说并不完全是意外。2014年,在法国东部发现了一个3.05亿年前的长腿爸爸化石,它总共有四只眼睛,比现在活着的长腿爸爸多两只。总有一天,这些发现可能会帮助科学家拼凑出蛛形纲动物神秘的进化谱系。
“像收割者这样的陆生节肢动物的化石记录很少,因为它们的外骨骼保存得不好,”Sharma在当时的一份声明中说,他也参与了2014年描述早期化石的论文。“因此,这些生物进化史上的一些基本问题仍未得到解决。”
研究人员通过分析与蛛形动物视力有关的基因来支持他们的新发现,这些基因似乎在塑造长腿爸爸的额外眼睛方面发挥了作用。研究小组还发现,另一种长腿爸爸,Iporangaia pustulosa,也有退化的眼睛,但只在头部两侧。
目前还不清楚为什么一些长腿爸爸的眼睛会进化到停止发育,但这可能是未来研究的素材。
盖内特在一份声明中说:“研究形态学背后的遗传学的目标之一是真正理解进化是如何发生的。”“为了让眼睛的多样性进化,你需要改变基因的基本配方吗?”