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第七章 视觉来自盲目之地（第8页）

如果光线刚好就从这个特定角度射进来（这个方向轴称为c轴），它会如同被红毯引导般从晶体中直直通过不受阻碍。

三叶虫就将这种光学特性转为它眼睛的特点。

它的众多小眼睛里，每一只小眼都有自己的方解石晶状体（见图7.2），配合每个结晶独特的c轴，让每一个方解石晶状体接收到的光线正好打在位于下方的视网膜上。

图7.2　小达尔曼虫（一种三叶虫）的结晶式晶状体。

这是发现于捷克共和国波西米亚奥陶纪岩层中的化石，图中显示晶状体的内面，直径大约是0.5毫米。

三叶虫到底如何长出这些方解石晶状体，并让所有晶状体面向对的方向，这一直是个谜，恐怕永远都是，因为最后一只三叶虫已死于2.5亿年前的二叠纪大灭绝事件中。

但是尽管三叶虫被时光的洪流所谋杀，并不代表我们没有其他方法去探索眼睛的形成。

2001年科学家从一个意料之外的地方得到了重要线索。

看起来三叶虫的眼睛并不是独一无二的，现今仍存活的动物，如海蛇尾，也用方解石做晶状体。

现今大约有2000种海蛇尾，每种都长着五只腕足，就像它们的海星亲戚一样。

但是和海星不同的是，海蛇尾那五只细长华丽的腕足往下垂，如果往上拉的话就会断掉，这是它们英文名称的由来（海蛇尾的英文名就是易碎的星星，brittlestar）。

所有海蛇尾的骨骼都由互锁在一起的方解石板组成，这也形成它们腕足上的刺，可以用来抓紧猎物。

大部分的海蛇尾都对光不敏感，但是其中一种名叫文氏栉蛇尾的海蛇尾却让观察者十分困惑，因为它在猎食者接近时会先一步迅速躲入漆黑的岩缝中。

问题是它没有眼睛，至少没有大家想的那种眼睛。

后来一组来自贝尔实验室的研究人员，注意到在它的腕足上排着些方解石，看起来很像三叶虫的晶状体。

后来他们证明这些方解石确实和晶状体一样，可以让阳光聚焦在下面的感光细胞上。

[6]所以就算海蛇尾没有什么称得上是大脑的东西，但是它们却有眼睛。

如同美国《国家地理》的报道所描述的：“大自然的古怪产物，海里的星星有眼睛。”

虽然我们还不完全了解海蛇尾的眼睛是怎么长的，不过大体上和其他矿物化的生物结构一样，比如海胆的刺（也是由方解石组成）。

整个过程始于细胞内部，首先高浓度的钙离子会和细胞内的蛋白质作用，然后固定住成为“晶种”

，晶体就会开始在上面生长，过程像排队一样，一个人等在店外面，慢慢地就会排出一条人龙。

一个人或一个蛋白质，一旦固定不动了，其他的单元就会凑过来。

可以用简单的实验来证明，把负责结晶的蛋白质提取出来然后涂在一片纸上，再把纸放到高浓度的碳酸钙溶液中，纸上就会长出完美的晶体，形成冰洲石，每个结晶的光学c轴都朝上，就好像三叶虫的晶状体一样。

我们也掌握了一些反应的线索。

虽然不知道具体是哪一种蛋白质，这其实不是太重要，重要的是这个蛋白质要有许多酸性侧链。

1992年，也就是发现海蛇尾晶状体的十年前，以色列的生物矿物学家里亚·阿达迪与斯蒂芬·维纳就曾用从软体动物壳中取出来的蛋白质，在纸上结出非常漂亮的方解石棱镜，而这些壳没有任何视觉能力。

换句话说，尽管结果很神奇，但是其实只要把平常的蛋白质与平常的矿物质混在一起，整套过程就会自动发生。

虽然神奇，但并不比天然洞穴，像墨西哥剑洞中发现的钟乳石更稀奇。

不过尽管方解石眼睛可以产生锐利的视觉，但它终究是死路一条。

三叶虫眼睛的重要性在于它的历史价值，因为这是第一只真正的眼睛，但却不是进化中最值得被纪念的眼睛。

也有其他生物利用其他的天然晶体做各种用途，特别是鸟嘌呤（也是构成DNA的一个元素），一样可以形成聚焦光线的结晶。

鸟嘌呤晶体可以让鱼鳞产生银亮的七彩色泽，因此也被加在许多化妆品中。

它也存在于鸟粪里（因而得名，也称其为鸟粪嘌呤）。

类似的有机结晶可以作为生物性镜子，其中最为人熟知的就是猫眼中的“反光膜”

了。

它可以将阳光再次反射到后方的视网膜上，让视网膜有第二次机会多抓住一些微弱的光子，因而可以强化夜间视觉。