云南大学牵头的一项古生物学研究显示,约5.18亿年前生活在现今中国地区的两种沫菊鱼类,拥有四只结构完善的相机型眼睛,其中包括两只大型侧眼和两只较小的中央眼。相关成果发表于2026年1月21日的《自然》杂志。
研究团队指出,沫菊鱼属于寒武纪时期的原始无颌鱼类,被认为是已知最早的脊椎动物之一。当时海洋生态系统中捕食压力迅速上升,动物在体型和感官系统方面都出现了显著演化。
本次研究由云南大学丛培云教授领导,基于中国南方著名的澄江化石地出土的多件保存精细的沫菊鱼化石展开。丛培云表示,这批标本中眼部结构的保存程度“非同寻常”,团队在对两只明显的大型侧眼进行解剖学观察时,意外发现其间还存在两只较小且结构完备的中央眼。
研究人员介绍,在现代脊椎动物中,视觉主要依赖一对眼睛完成,而位于大脑深部的松果体结构则通过感光并分泌褪黑素参与睡眠节律调节。在部分鱼类、两栖类和爬行动物中,松果体仍具一定感光能力,通常被称为“第三只眼”。
新发现的两种沫菊鱼化石显示,在最早期的脊椎动物中,松果体复合体并非单一的光感受器,而是一对发育良好的眼器官。丛培云指出,从这些化石可见,松果体器官在演化早期以成像眼的形式存在,随后在演化过程中逐渐缩小并丧失成像功能,转而承担调节睡眠等现代脊椎动物中的角色。
团队利用高倍显微镜在四只眼睛中均识别出黑色素体,这是一种含色素的细胞器,负责眼部着色和光吸收。随后的化学分析证实了黑色素的存在,其性质与现代脊椎动物视觉系统中使用的色素一致。

研究还在眼部发现与晶状体结构相符的圆形构造。科研人员据此认为,这些眼睛具备成像能力,而不仅仅是对光线作出简单反应,为最早脊椎动物已拥有较为先进的视觉系统提供了直接化石证据。
参与研究的莱斯特大学教授莎拉·加博特表示,眼睛等软组织在化石记录中极为罕见,但在适宜的埋藏条件下仍有可能保存。一旦保存下来,便为了解已灭绝动物如何感知周围环境提供了少见的窗口。她称,团队起初只是推测这些中国化石中可能保留了眼部结构,后续分析证实其中包括含吸光色素的视网膜以及能够成像的晶状体,反映出早期脊椎动物祖先具备较强视觉能力。
研究人员指出,寒武纪海洋环境中,大型捕食者开始出现,而早期脊椎动物体型较小、身体柔软且易受攻击。在这种背景下,沫菊鱼拥有四只眼睛可能有助于扩大视野范围,提高对潜在威胁的探测能力。布里斯托大学古生物学家雅各布·温特表示,这一特征对于在高风险环境中规避捕食者可能具有重要意义。
该研究同时为松果体起源提供了新的化石证据。作者认为,相关发现不仅将已知相机型眼睛的化石记录推进至寒武纪早期,也对传统的脊椎动物“第三只眼”概念提出了修正。温特指出,从这些化石来看,这些早期脊椎动物并非只有“第三只眼”,而是具备四只眼睛,其祖先在复杂视觉感知方面已相当发达。
论文信息显示,该研究由雷翔彤等人完成,题为《寒武纪最早脊椎动物的四只相机型眼睛》,发表于《自然》650卷150-155页,DOI 为 10.1038/s41586-025-09966-0。
