最新研究提出，脊椎动物（包括人类）的眼睛可能并非直接延续自早期成对眼结构，而是可追溯至约6亿年前海洋中一种蠕虫状祖先的中线感光系统。研究人员指出，这一结论同样适用于所有双侧动物，即身体大致可分为左右对称两半的动物。

研究团队在工作中比较了36个主要现存动物类群，重点观察眼睛与感光细胞在头部的位置及其功能。研究显示，感光结构在动物体内稳定地出现在两类位置：一类为面部两侧的成对分布，另一类位于头部中线、靠近脑部顶部。研究人员称，在所观察的动物中，成对位置的感光细胞主要用于控制运动方向；中线位置的感光细胞则更多用于区分昼夜以及判断上下方向。

基于上述模式，研究提出一种演化路径：约6亿年前，脊椎动物的蠕虫状祖先可能转向以静止为主的生活方式，钻入海床并以滤食为生。在这种情境下，维持用于“控制方向”的成对眼结构被认为能耗较高且用途下降，因而可能发生退化或消失。与此同时，动物仍需要感知昼夜与上下方向，因此头部中线的感光细胞得以保留，并进一步形成一个小型的中线眼。

研究人员进一步表示，随后在可能数百万年的时间尺度内，这类动物或再次改变生活方式并恢复游动，从而重新产生控制方向与测量自身运动的需求，以提高滤食效率并躲避捕食者。研究认为，这一需求推动中线眼继续演化，形成两侧的小眼杯；这些结构之后从中线分离并迁移至头部两侧，最终形成新的成对眼，即脊椎动物的眼睛。

研究将“视力的丧失与恢复”发生的时间范围界定在约6亿年至5.4亿年前，并指出中线眼的部分结构在后续演化中保留下来，形成脑内的松果体。松果体与褪黑素的产生和释放相关。研究还提到，在许多脊椎动物中，松果体可通过头部中间透明、无色素的区域接收光线；但在哺乳动物谱系中，松果体失去感光能力，研究人员认为这可能与早期哺乳动物夜间活动、白天隐藏有关，相关光感功能转由更敏感的眼睛承担，以驱动褪黑素释放与睡眠调节。

在对不同动物眼结构的比较中，研究指出，多数现存无脊椎动物被认为来自未采用静止生活方式的进化分支，因此未失去蠕虫状祖先的原始成对感光细胞。这类动物包括甲壳类、昆虫、蜘蛛、章鱼、蜗牛以及多种蠕虫类。昆虫和甲壳类通常具有复眼，每只眼由大量微小且密集的透镜构成；章鱼和蜗牛则拥有单透镜的“摄像机型”眼。

研究同时提到，章鱼和蜗牛被认为独立进化出与脊椎动物相近的眼睛设计与视觉性能，但在视网膜复杂度方面存在差异。研究称，脊椎动物视网膜包含超过100种神经元（老鼠可达140种），而章鱼和蜗牛仅有少数几种。研究人员据此认为，脊椎动物视网膜的复杂性可能并非在进化后期才出现，而可能更早就存在于祖先的中线“独眼”结构中，并对视网膜与大脑神经回路的起源及连接方式具有影响。

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