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第七章 视觉来自盲目之地（第7页）

只有在高氧气浓度的环境下，才可能有大型动物和猎食行为（因为没有其他的环境可以提供足够的能量，请参见第三章），而大气中的氧气浓度，就在一系列被称为“雪球地球”

的全球大冰期事件之后，也就是在即将进入寒武纪之前，迅速升高到和现在浓度一样。

在这个充满氧气、令人振奋的新环境里，有史以来第一次大型动物可以靠猎食生存。

到目前看起来一切都很好，然而，如果说在寒武纪之前并不存在完善的眼睛，那么原来的问题就再度出现，而且似乎更加棘手，那就是自然进化果真能让眼睛进化得如此之快吗？在5.44亿年前，世上一只眼睛也没有，紧接着400万年后马上就有了发展完整的眼睛。

看起来，化石证据似乎并不利于达尔文理论的支持者，也就是无法证明眼睛曾有无数中间过渡形态，每个过渡品对于它的所有者都有好处。

不过我们也可以用时间尺度的差异来解释这个问题。

这个差异存在于我们所熟知的生命寿命时间尺度和漫长的地质时间尺度之间。

当我们测量的尺度是数亿年时，任何发生在百万年以内的事情都像突变一般；但是对于活着的生物来说，这段时间仍然漫长单调。

比如说现在我们家养的小狗，全都是由狼进化而来的，在人类的帮助之下，整个过程只用了百万年的百分之一。

从地质时间尺度来看，寒武纪大爆发不过转瞬之间，也就是数百万年而已。

但若从进化的角度来看，却是很长的时间。

40万年的时间就足够让眼睛进化出来了。

尼尔森和佩格尔提出眼睛进化过程模型时，也计算了进化所需要的时间（见图7.1）。

他们的计算很保守，假设每一次对特定构造的改变都不超过1%，比如某次稍微改一点点眼球，下次稍微改一点点晶状体，诸如此类。

当他们把所有的步骤加起来后，惊讶地发现竟然只需要40万次改变（和我随便乱猜的需要100万次也相去不远）就可以从一个**的视网膜发展出构造完整的眼睛。

接着，他们假设每代只发生一个改变（这也是保守估计，其实每代可以同时发生好几种改变）。

最后他们假设一个海洋生物平均一年繁殖一次。

综合上述推测，他们得到的结论就是，要进化出一只眼睛所需的时间不到40万年。

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如果上面的假设正确，那么眼睛的出现确实有可能引发寒武纪大爆发。

如果这就是事实，那么眼睛的发明绝对是地球生命历史上最重要、最戏剧性的事件之一。

尼尔森与佩格尔预测的进化过程中有一个比较麻烦的步骤，那就是制造晶状体。

一旦有了原始晶状体，自然进化就可以轻易改造升级。

然而，晶状体所需的各种成分一开始是怎么组合在一起的呢？如果构成晶状体的各个成分本来并无用处，自然进化难道不会在它们有机会组合起来以前就将其全部丢掉？这会不会正是鹦鹉螺从来不曾发展出晶状体的原因？尽管晶状体对它来说应该很有用处。

其实，这不构成任何问题。

尽管目前鹦鹉螺恐怕必须继续长着那对成因不明的怪异眼睛，而其他的物种却纷纷找到各自的出路（包括现存与鹦鹉螺最接近的亲戚：章鱼和乌贼），其中有些方法非常有创意。

虽然晶状体是特化程度很高的组织，但组成成分却出人意料的稀松平常。

它的基本构成材料几乎唾手可得，只需要一点时间，东凑一点西拼一点，从矿物晶体到酶，甚至可以加入一点点细胞。

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三叶虫算是投机主义的最佳范例。

你真的会被它们的石头眼睛吓到，因为三叶虫的眼睛非常特别，是由一种矿物晶体，也就是方解石所组成。

方解石是一种碳酸钙矿物。

石灰石也是，不过石灰石是不纯的碳酸钙。

白垩则是比较纯的碳酸钙。

英国东南沿岸城市多佛附近的白色峭壁，几乎都是白垩，因为它们的结晶排列稍微有点不规则，使阳光往四处散射，因此让白垩土看起来呈现白色。

而如果晶体成长很慢（通常在矿脉处就是如此），方解石就会形成细致透明的结构，它会形成略倾斜的立方体，这就是冰洲石。

冰洲石因其原子几何排列方式，获得了十分有趣的光学性质——除了某个特定角度的光线可以直直穿透晶体以外，其他任何一个角度射进来的光线都会产生偏斜。