眼の進化
目の構成要素のうち、視覚色素のようなものは、共通の祖先を持っているように見えます。つまり、動物が放射状に広がる前に、一度進化したということです。
しかし、画像を形成する複雑な目は、約50〜100倍の進化を遂げ、同じタンパク質や遺伝子ツールキットを使用して構築されています。
複雑な目は、カンブリア紀の爆発と呼ばれる急激な進化の中で、数百万年以内に初めて進化したと考えられています。カンブリア紀以前に目が存在した証拠はないが、カンブリア紀中期のバージェス頁岩には、幅広い多様性が見られる。
目は、それを持つ生物の要求を満たすために、様々な適応をしている。視力、検出できる波長の範囲、低光量での感度、動きを検出する能力、物体を識別する能力、色を識別できるかどうかなどが異なります。
カタツムリの頭には2本の触手があり、上側の触手には目があり、下側の触手は嗅覚をつかさどる。
カモフラージュされた目を持つカマキリ
飛び跳ねるクモ。クモにはいくつもの目がある。
目の進化の主要な段階。
軟体動物の目：クイーンコンク。
進化の速度
目の化石が初めて登場したのは、約5億4千万年前のカンブリア紀下半期。この時代には、「カンブリア爆発」と呼ばれる、明らかに急速な進化が見られた。ある生物学者は、目の進化が軍拡競争を引き起こし、急速な進化をもたらしたと考えている。
それ以前の生物は、光を感じることはできても、視覚による高速移動やナビゲーションはできなかったのではないでしょうか。
目の進化の速度を見積もることは困難である。小さな突然変異が自然淘汰されたと仮定して簡単なモデリングを行うと、効率的な光色素に基づく原始的な光学的感覚器官が、約40万年で複雑な人間のような目に進化する可能性があることがわかる。
目の進化の初期段階
最古の光センサーは光受容タンパク質である。原生生物に見られる「眼球」である。目玉は光と闇を区別することしかできない。光周性やサーカディアンリズムの日々の同期にはこれで十分である。形を識別したり、光の方向を判断したりすることはできません。
アイスポットは、主要な動物グループのほぼすべてに見られる。ユーグレナ'のアイスポットはスティグマと呼ばれるもので、前面にある。赤い色素は、光に反応する結晶の集合体を覆っている。この目玉は、先端の鞭毛とともに、光に反応して動き、光合成を助け、サーカディアンリズムの主な機能である昼と夜の予測を可能にする。
視覚色素は、より複雑な生物の脳に存在し、月の周期に合わせて産卵を同期させる役割を担っていると考えられています。夜間の照明の微妙な変化を検知することで、生物は精子と卵の放出を同期させ、受精の確率を最大化することができる。
視覚そのものは、すべての目に共通する基本的な生化学に依存しています。この生化学的なツールキットを使って生物の環境をどのように解釈するかは様々です。目にはさまざまな構造や形態がありますが、それらはすべて、基礎となるタンパク質や分子に比べてかなり遅れて進化したものです。
細胞レベルでは、原生動物（軟体動物、環形動物、節足動物）が持つ目と、後生動物（脊索動物、棘皮動物）が持つ目の2つの主要な「デザイン」があるようだ。
ユーグレナの雌しべ（2）には、光に反応するスポットが隠されている。
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質問と回答
Q:相同器官の例として何があるか?
A:眼の進化は、多くの動物が持っている相同器官の一例です。
Q:オプシンは何をしているのですか?
A:オプシンは、光子の電気信号への変換を制御しています。
Q:複雑な目はいつ進化したのですか?
A:複雑な目は、カンブリア紀の爆発と呼ばれる急激な進化の中で、数百万年前に初めて進化したようです。
Q:カンブリア紀以前の目の証拠はあるのですか?
A:カンブリア紀以前の目の証拠はありませんが、カンブリア紀中期のバージェス頁岩の化石に多くの目が確認されています。
Q:目は生物によってどのように違うのですか?
A:目は、視力（視力の正確さ）、低照度下での感度、動体検知や物体識別の能力に違いがあります。また、波長に対する感度によって、色が見えるかどうか、どの色が見えるかが決まります。
Q:メラノプシンはどのような役割を担っているのですか?
A:メラノプシンは、哺乳類の網膜に存在するオプシンで、概日リズムや瞳孔反射に関与していますが、視力には関与していません。
Q:複雑な眼が進化し始めたのは、どのような出来事からですか?
A:複雑な眼は、カンブリア紀の爆発と呼ばれる急速な進化の過程で進化し始めた。
