12
2019
03

为什么有些动物有三只眼?

前不久,有报道说在印度出现了一头“神牛”,长出了第三只眼,被当地人视为神明的化身。为啥这头牛能长出“第三只眼”呢?

我试着寻找了关于这头牛的报道,找到了一些图片,外观上看去,这头牛确实有如在脑门上长了一枚竖眼。但是,这到底是一枚真正的眼睛,还是一个黑色的肉瘤?我没能找到高清的局部特写,看不清它的细致结构,无法断言。如果它只是一个肉瘤,那就没什么展开叙述的意义了……但假如它真如报道所言,是一枚眼睛(但我表示怀疑),那就有两种可能了,一是发育畸形,二则是返祖现象。

报道中的印度“神牛”(图片来自网络)

发育畸形?

在发育之初,每一个器官都将由一小团确定的细胞发育而成,如果这团细胞因为外界因素的干扰,偶然变成了两团,并且这两团细胞均各自独立发育成功,这个器官也就变成了两份。

从这个角度上来讲,多长个器官什么的,也不是太罕见的事情,甚至有时候能成规模的出现。畸形蛙类是曾经震惊过整个美国社会的公共事件,1995年8月,从美国的一个生物教师(Cindy Reinitz)组织的一个野外考察活动开始,来自各地的青蛙多腿、少腿的事件之多,几乎引爆了美国舆论,一些人将其归结为环境水污染,引起了不小的恐慌。不过事后发现,除了农药、紫外线等化学物理因素能干扰蛙类的发育过程,造成畸形外,也有可能是生物因素。

生物学家斯坦利·塞森斯(Stanley Sessions)和他的同事们成功证明了一种吸虫(Riberoria trematodes)将蛙类作为中间宿主。这些微小的家伙干扰了蛙的正常发育,使它们长出多余的腿。拖着冗余肢体的蛙类,运动能力将会下降,更容易被鸟类捕食,而鸟类正是这种吸虫最终的宿主……于是,吸虫们将蛙作为吸引鸟儿进食的诱饵,自己却偷偷潜入到了鸟类体内。

发育畸形的蛙和蟹

另一种情况则是两个胚胎恰好融合在了一起,变成了一个个体。在这个过程中,其中一个的一部分身体没有正常发育,比如两只眼睛只发育了一只,再算上另一只的两只眼睛,恰好三眼——很可能有一只三眼的螃蟹(Amarinus lacustris)就是这么来的。Gerhard Scholtz在新西兰捡到了它,这只不超过1厘米的小家伙在两个复眼正中还有一只复眼。这家伙可能最初是个“双黄蛋”,其中一只仅仅发育出了一部分脑袋,当然,包括这个显著的“大眼儿”……

如果这头牛确实是以上两种原因之一造成的,即使小一些,这第三只眼仍很可能会有非常完整的结构,具有成像能力,并且与视神经相连。

三眼族,乃是祖征

其实,地球上的生物并非生来都是两只眼。在昆虫身上,就有单眼和复眼之说,一般成虫是侧生两只复眼,也就是我们常说的眼睛,在两眼之间还有三个单眼(dorsal ocelli)呈三角形排列,这样的话,是5只眼,但有些昆虫的单眼或复眼会退化。如果你拿起一只蝉,认真观察,在两个复眼之间还有三个亮晶晶的小点儿,那就是单眼了。一些昆虫的幼虫还生有侧单眼(lateral ocelli)。

昆虫类和两栖类的单眼

单眼(dorsal ocelli)一般不能成像,但是它对光线的敏感度要超过复眼,是用来感受光线刺激的结构,可以调整复眼对光刺激的反应,飞行的时候也用来捕捉地平线的变化,从而调节平衡。同时,单眼还是调节昆虫昼夜节律的结构,与神经系统的分泌等有关,是生理节奏的感受器。

在脊椎动物中,同样存在起着类似单眼功能的第三只眼,位置就在两眼之间,头顶正中线上,也被称为中间眼(median eye)。七鳃鳗、硬鳞鱼类、少数真骨鱼类(特别是幼体)、一些两栖动物和蜥蜴都具有外露的中间眼。但中间眼的结构通常简单,不能清晰成像,主要用于感受光的刺激。这些动物都是变温动物,体温取决于所接收太阳辐射量的多少,中间眼帮助它们感受日光变化,调节代谢过程和24小时的生物节律。

此外,几乎所有古两栖动物和早起爬行动物都有中间眼,因此,中间眼是在我们生物进化过程中出现过的结构。即使在包括人在内的哺乳动物身体里,它仍没有彻底消失,只是退化,被收入了脑袋里,称为松果体(pineal body)。

松果体是位于间脑和丘脑之间,是红褐色的豆状小体,虽然它已不能直接接收光照,但通过与视神经关联,对光仍非常敏感。一般认为,松果体能分泌多种生物活性物质,主要是调节神经的分泌和生殖系统的功能,而这种调节在光照的作用下具有很强的生物节律性。其中最知名的是褪黑激素(melatonin),它在夜晚的产量达到最大,在白天的时候分泌最少,并调节相应的组织器官做出适应性变化。褪黑激素的浓度直接与睡眠质量相关,具有调节生物节律、类似“生物钟”的作用。此外,褪黑激素已经被证明参与很多生命过程,包括体温调节、季节性繁殖和免疫反应,也具有抗衰老、抗氧化、抗炎等作用。还有,该激素有对抗雌性激素的作用,可抑制未成熟小鼠性腺的发育,抑制雌性成年小鼠的生育力。

如果这头印度牛出现了返祖现象,松果体生成了顶眼,这只眼睛多半会想爬行动物的顶眼一般,仍能感光,但不能成像,而且也不该具有普通眼睛的外观特征。不过,松果体在哺乳动物中已经退化多年,返祖,再次将其展现的可能性,太过渺茫了。

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