Когда впервые появилось зрение?

Сегодня мне стало интересно, каким был бы первый организм, у которого развилось зрение. Я предполагаю, что это было бы довольно примитивно и просто, но, конечно, чрезвычайно новаторски и, в конечном счете, полезно для самых разных существ.

Также имеет смысл, что эволюция зрения почти во всех случаях сопровождала эволюцию продвинутых функций мозга. Итак, есть ли у биологов какое-либо представление о том, какой вид был первым, кто начал использовать зрение?

(Под зрением я подразумеваю наличие какого-то органа на вашем теле, который получает фотоны и имеет некоторый сигнальный путь, который преобразует фотоны в биохимический набор сигналов)

Кажется, я читал в одном из своих учебников, что зрение, вероятно, возникло из-за того, что фотоавтотрофы развили в своих клетках светочувствительное пятно. Это было выгодно, поскольку организмы могли перемещаться в области с благоприятными световыми условиями.
Что вы имеете в виду под видением? Насколько сложна система? Фоторецепция имеет долгую эволюционную/филогенетическую историю и может дать преимущество в фитнесе без глаза или центрального процессора. А что касается глаз/мозга, то это другой вопрос, я думаю.

Ответы (3)

«Для меня также имеет смысл то, что эволюция зрения почти всегда сопровождала эволюцию продвинутых функций мозга».

Не обязательно! Например, подумайте о фототропизме : растение обнаруживает присутствие света и использует его, чтобы расти к свету, но это очень простой процесс, регулируемый ауксинами. Или светочувствительность (фототаксис) , показанная Euglena , одноклеточным протистом, который переориентирует все свое тело в сторону источника света. Действительно простое зрение (есть ли свет, и если да, то где он?) может помочь организмам поглощать больше энергии, чем соперники, давая им эволюционное преимущество.

Я отвечу на вопрос в заголовке: «В какое время впервые развилось зрение?» предполагая, что под эволюцией зрения мы подразумеваем эволюцию глаза.

Моллюски — отличный тип для изучения этого вопроса, потому что они демонстрируют широкий спектр конструкций глаз и уровней сложности.

На самом базовом уровне блюдечки, такие как Patella , демонстрируют небольшие участки фоторецепторных клеток, лежащие в относительно плоской конфигурации. Немного более продвинутой является Pleurotomaria , у которой есть фоторецепторы и клетки пигментации, удерживаемые в наглазнике . Затем у нас есть глаз в стиле камеры- обскуры , как у Наутилуса ( см. этот пост ), и более сложные глаза с роговицей, сетчаткой и хрусталиком, такие как у кальмара (например, Лолиго ).

Если предположить, что «участок фоторецепторов» у животного считается глазом, то нам, вероятно, следует искать морских беспозвоночных. Проблема здесь в том, что если бы у них были только мягкие части тела, нам было бы трудно идентифицировать самые старые образцы в отложениях.

Одним из кандидатов на «самый ранний глаз» могут быть урбилатарии — предполагаемый последний общий предок клады билатарий — которые, вероятно, эволюционировали в конце эдиакарского периода (~ 555 млн лет назад). Примером может служить кимберелла (описанная здесь ), которая могла быть или не быть моллюском и могла иметь или не иметь фоторецепторы!

* Кимберелла квадратная * ископаемое

(кредит: википедия)

Также имеет смысл, что эволюция зрения почти во всех случаях сопровождала эволюцию продвинутых функций мозга.

Неправда. Вот коробка желе. С глазами, похожими по строению на глаза позвоночных. Способен формировать образ, но у него нет мозга, чтобы понять, что он видит. http://www.livescience.com/13929-box-jellyfish-eyes-navigation-brain.html

Также одноклеточный организм (warnowiaids), у которого может быть глаз (структура, напоминающая сетчатку и роговицу). http://phenomena.nationalgeographic.com/2015/07/02/single-celled-creature-has-eye-made-of-domesticated-microbes/