科学家终于揭开变色龙“双眼游移”之谜

变色龙那迷人的、可以独立转动的双眼自古希腊时期以来便令科学家着迷并困惑。伴随着数千年的猜测和研究，如今现代成像技术终于揭示了它们几乎360度全景视觉、并能同时看向两个方向的秘密：每只凸出的眼睛背后都有一根独特的长而盘旋的视神经，这在其他蜥蜴中从未发现过。

“变色龙的眼睛就像监控摄像头，可以向各个方向移动，”萨姆休斯顿州立大学副教授、最新相关研究作者胡安·达萨说，“它们在搜索猎物时，眼睛能够独立运转。一旦发现目标，两只眼睛会协调指向同一个方向，从而计算出发射舌头的位置。”

尽管变色龙灵活快速的目光易于察觉，但其内部实现机制长期处于谜团之中。2017年，佛罗里达自然历史博物馆数字成像实验室主任爱德华·斯坦利在达萨实验室里，通过CT扫描观察到微型叶变色龙（Brookesia minima）视神经中异常盘旋的结构，这是他此前未曾遇到的。

两位研究人员一开始都持怀疑态度。因为变色龙被多次解剖研究，他们很难相信自己会是第一个发现这一隐藏特征的人。“我对这种结构本身很惊讶，更惊讶的是此前从没人注意到它，”达萨表示，“变色龙早已被广泛研究，相关解剖研究有很长历史。”

变色龙横跨非洲、欧洲和亚洲，在树上生活进化出独特的适应能力。它们的尾巴能像手一样抓住树枝，四肢如手套般灵巧，方便在树梢缓慢移动。变色龙并不以速度见长，但它们有一根强大的弹簧舌头，可以在仅0.01秒从静止加速到每小时60英里，舌头长度可达身体两倍，几乎瞬间捕捉到昆虫。

变色龙的独特造型和螺旋状尾部在古埃及岩画中也清晰可见。研究团队相信应有相关描述在各类文献中，于是广泛检索旧文献，还请语言专家翻译其中的法语、意大利语和拉丁语等内容。

两千年前，希腊哲学家亚里士多德曾误认为变色龙没有视神经，眼睛直接与大脑相连，从而实现独立运动。17世纪罗马医生多梅尼科·帕纳罗利则认为变色龙有视神经，但不像其他动物那样交叉。因此，他推论变色龙眼睛可以自由移动。牛顿也曾在著作《Optiks》中多次提及变色龙，采纳了帕纳罗利的理论。而1669年的法国解剖学家克洛德·佩罗则绘制了视神经交叉后再直线延伸的准确图像，可惜当时为众人所忽略。

1842年，约翰·费舍尔在蜥蜴大脑和神经研究中也曾展现过部分盘旋结构，但图示中未完全体现且未做详细描述。2015年，海法大学硕士生Lev-Ari Thidar在论文中描述了变色龙视神经的C形结构，显示科学界此前难以全面揭示这一秘密。

为什么长久以来科学家未能发现变色龙视神经的真实形态？关键在于CT扫描和开放数据。传统解剖方式往往破坏或移位了视神经，导致结构难以显现。先进的X射线CT技术现已普及，科学家得以不损害标本，直接观察其内部结构。

借助oVert（openVertebrate）数字3D脊椎动物数据平台，研究团队分析了30多种蜥蜴和蛇，包括3种变色龙，比较其视神经形态。结果所有变色龙都拥有显著更长、更盘旋的视神经。

进一步研究还发现，这一独特结构在变色龙胚胎发育过程中逐渐形成，最早阶段视神经呈直线，到孵化前逐渐拉长并盘旋，孵化时即可实现双眼自由运动。

长期演化层面则尚难确定变色龙首次出现这一特征的具体时间。最早变色龙化石来自1600万至2300万年前，许多树栖特征已进化完成。新的发现有助科学家推测此结构为何进化出现。

大眼动物通常有两种办法扩展视野：转动脖子或转动眼球。猫头鹰和狐猴属前者，而人类等动物则发展出可伸展的视神经。啮齿类也有波浪形神经纤维提升灵活性。

鉴于变色龙颈部运动受限，盘旋视神经很可能是为了减轻眼球大幅运动的物理压力。这是一种少见的进化，类似柄眼蝇的神经形式。达萨形象地说：“就像老式电话的线，最初是直线连接，后来有人发明了盘绕结构，方便活动。变色龙的视觉机制也是如此，通过神经盘绕，为眼球增加活动空间。”

科学家们表示，尽管数千年观察研究，动物世界仍有诸多谜团待解。他们未来还将探索其他树栖蜥蜴是否拥有类似进化结构。

“牛顿、亚里士多德等科学巨匠激励了数世纪的自然历史学者，”斯坦利表示，“很兴奋我们能在理解变色龙奇异结构这条长路上迈出新一步。”

编译自/ScitechDaily