薛定諤的貓又胖了；積極心態(tài)能增強(qiáng)你的免疫力 | 科技周覽

整理 | 周舒義、平生

目錄

• 物理學(xué)家構(gòu)建迄今最大疊加態(tài)
• 首次觀察到牛會靈活使用工具
• 積極心態(tài)能增強(qiáng)你的免疫力
• 癌癥或能預(yù)防阿爾茨海默病
• 女孩青春期為什么越來越早？
• 早期脊椎動物有四只眼睛

物理學(xué)家構(gòu)建迄今最大疊加態(tài)

薛定諤的貓又“胖”了一點(diǎn)。1月21日發(fā)表于Nature的一項研究構(gòu)建了迄今最大的疊加態(tài)，刷新了“展現(xiàn)物質(zhì)波干涉物體”的尺寸紀(jì)錄。

量子力學(xué)預(yù)言：即便是靜質(zhì)量不為0的單個粒子，也可以表現(xiàn)為一種在空間中沒有確定位置的“波”。這類物質(zhì)波能鋪展成同時位于多個位置的疊加態(tài)，類似于把石頭扔進(jìn)湖里后，漣漪在水面上擴(kuò)散。上述“波粒二象性”的一個推論是：有質(zhì)量的粒子也能像光波相互疊加一樣形成干涉圖樣。過去，人們常在電子、中子、原子等微觀粒子上觀察到這種物質(zhì)波干涉；但它是否也能發(fā)生在宏觀物體上，仍是一個持續(xù)爭論的話題。

在新研究中，來自奧地利維也納大學(xué)的Pedalino 等人把物質(zhì)波干涉推廣到了一類更重的對象：金屬納米顆粒。他們讓低溫鈉納米簇穿過由激光束形成的一系列駐波。駐波在這里充當(dāng)“光柵”，用于產(chǎn)生并探測納米顆粒物質(zhì)波的干涉。為保護(hù)納米顆粒免受環(huán)境擾動，作者搭建了隔振系統(tǒng)，以防周圍振動影響實(shí)驗(yàn)；同時還精細(xì)調(diào)整了裝置的取向，以抑制重力帶來的影響。

實(shí)驗(yàn)概覽

實(shí)驗(yàn)使用的每個鈉納米顆粒包含 7000 多個原子，質(zhì)量約 170000 Da（≈ 2.82 × 10^（?22） kg），遠(yuǎn)比單個原子復(fù)雜，也更接近宏觀體系。因此這項研究表明：標(biāo)準(zhǔn)量子力學(xué)在一個相當(dāng)大的尺度上仍然成立。

“宏觀物體也可能呈現(xiàn)波粒二象性”這一想法，與人們的日常直覺相沖突：我們習(xí)慣于大物體有明確的位置。然而，標(biāo)準(zhǔn)量子理論并未對其描述對象的尺寸設(shè)置上限。因此從基本原理上講，并沒有一條規(guī)則阻止一只貓?zhí)幱凇霸谶@里”與“在那里”的疊加態(tài)——或像薛定諤著名思想實(shí)驗(yàn)所設(shè)想的那樣，同時“活著和死去”。

薛定諤提出該思想實(shí)驗(yàn)，本意是要說明，把量子疊加直接應(yīng)用到宏觀物體上會顯得荒謬。為了避免這類反直覺行為，一些物理學(xué)家提出對量子力學(xué)定律作出修改，比如“坍縮模型”認(rèn)為超過某個臨界點(diǎn)后，即使在孤立狀態(tài)下，系統(tǒng)也必然會退化為經(jīng)典態(tài)，從而在微觀與宏觀之間劃出一條明確分界線。

另一些物理學(xué)家則認(rèn)為無需修改量子力學(xué)：由于物體與環(huán)境之間存在不可控的復(fù)雜相互作用，物質(zhì)波干涉會被抑制而無法顯現(xiàn)。沿著這種思路，波粒二象性原則上可以適用于任意大質(zhì)量的物體；只是隨著物體質(zhì)量增長，現(xiàn)實(shí)中退相干極強(qiáng)，使“貓態(tài)”幾乎不可觀測。

要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述分歧，關(guān)鍵受限于我們能把體系與環(huán)境的相互作用壓到多低。物理學(xué)家們正不斷努力，把可觀測到物質(zhì)波干涉的質(zhì)量上限推高。

研究人員指出，利用機(jī)械振子也能在比傳統(tǒng)量子效應(yīng)更大的尺度上檢驗(yàn)量子力學(xué)——例如，有研究報告了涉及質(zhì)量達(dá) 1019 Da 的對象的疊加態(tài)。但該疊加態(tài)在空間上的尺度只有 2×10-18 米，比質(zhì)子或中子的尺度還小得多。相比之下，新研究實(shí)現(xiàn)的疊加態(tài)位置彼此間隔 133 納米，遠(yuǎn)大于納米顆粒約 8 納米的粒徑。那么，質(zhì)量更重與空間尺度更大，究竟哪一種更能代表“宏觀系統(tǒng)”的量子疊加？

一種做法是引入“宏觀性（macroscopicity）指標(biāo)”。它用來量化某個實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟诙鄰?qiáng)程度上排除一類“只對標(biāo)準(zhǔn)量子力學(xué)做最小改動”的坍縮模型。按照這一指標(biāo)，Pedalino 及其同事的實(shí)驗(yàn)是迄今報道過的最“宏觀”的量子體系（μ≈15.5），比先前紀(jì)錄高出十倍以上。

相關(guān)論文：https://www.nature.com/articles/s41586-025-09917-9

首次觀察到牛會靈活使用工具

1982年，漫畫家Gary Larson在其著名的《遠(yuǎn)方》系列中，發(fā)表了一幅名為《奶牛工具》的漫畫。這幅漫畫笑點(diǎn)比較奇怪，是“嘲笑”奶牛不夠聰明，不會制作或使用工具。

如今，這一假設(shè)正受到一頭名叫Veronika的奶牛的挑戰(zhàn)。1月20日發(fā)表在Current Biology上的一項新研究，首次描述了寵物奶牛使用工具的案例，表明牛的認(rèn)知能力被低估了。

“這些發(fā)現(xiàn)凸顯了，關(guān)于家畜智力的假設(shè)可能反映的是觀察不足，而非真正的認(rèn)知局限。”維也納獸醫(yī)大學(xué)認(rèn)知生物學(xué)家Alice Auersperg表示。

Veronika是一頭長壽的瑞士褐牛，被有機(jī)農(nóng)場主兼面包師Witgar Wiegele當(dāng)作寵物飼養(yǎng)。Wiegele非常喜愛動物，視她為家庭成員。十多年前，Wiegele就注意到Veronika偶爾會撿起樹枝給自己撓癢癢。

這一行為首次引起科學(xué)界的關(guān)注，是因?yàn)橄嚓P(guān)視頻被錄制下來并分享給了Auersperg。“當(dāng)我看到這段錄像時，立刻就明白這不是偶然行為，這是一個有意義的工具使用案例，發(fā)生在一個很少從認(rèn)知角度被考慮的物種身上。”她回憶道。

Auersperg和維也納獸醫(yī)大學(xué)博士后研究員Antonio Osuna-Mascaró與Veronika見面，并對其進(jìn)行了系統(tǒng)性的行為測試。在一系列對照試驗(yàn)中，研究人員將一個毛刷隨機(jī)放置在地上，并記錄Veronika選擇了哪一端，以及瞄準(zhǔn)了哪個身體部位。在反復(fù)多次試驗(yàn)中，他們發(fā)現(xiàn)它的選擇具有一致性，且與所針對的身體部位在功能上相匹配。

“我們證明了一頭牛能夠進(jìn)行真正意義上的靈活工具使用，Veronika不只是用物體給自己撓癢，它會用同一工具的不同部位達(dá)到不同目的，并根據(jù)工具的功能和身體部位采用不同的方法。”O(jiān)suna-Mascaró說。

研究發(fā)現(xiàn)，Veronika在撓背部等寬闊堅硬的部位時，通常更喜歡使用刷子的毛刷端。然而，當(dāng)針對身體下部柔軟敏感的區(qū)域時，它會改用光滑的棍棒端。此外，它還會調(diào)整持握工具的方式。研究人員表示，Veronika撓上半身時動作幅度大、用力強(qiáng)，而撓下半身時則更緩慢、更謹(jǐn)慎且高度受控。

工具使用的定義是：利用外部物體來延伸或改變自身的能力，從而更有效地完成一個特定目標(biāo)的過程。研究人員發(fā)現(xiàn)，Veronika的行為符合這一定義，而且更進(jìn)了一步——靈活的多用途工具使用，即利用同一物體的不同特征來實(shí)現(xiàn)不同的功能結(jié)果。這種靈活的工具使用行為極為罕見，除人類之外，此前僅有黑猩猩被確鑿地記錄到具備這種行為。

“由于它是在自己的身體上使用工具，這代表了一種以自我為中心的工具使用形式，通常被認(rèn)為比針對外部物體的工具使用更復(fù)雜。”O(jiān)suna-Mascaró說，“同時，它面臨明顯的身體限制，因?yàn)樗仨氂米靵聿倏v工具。令人驚嘆的是，它如何彌補(bǔ)這些局限，預(yù)判自己行為的結(jié)果，并相應(yīng)地調(diào)整抓握方式和動作。”

這些發(fā)現(xiàn)代表了牛類中首例有記錄的工具使用案例，也是該物種靈活的多用途工具使用的首個證據(jù)。它們還擴(kuò)展了具備此類靈活工具使用能力的動物在分類學(xué)上的范圍。

研究人員指出，Veronika的生活境遇可能在這一行為的出現(xiàn)中發(fā)揮了重要作用。大多數(shù)奶牛活不到它的年紀(jì)，也沒有生活在開放且復(fù)雜的環(huán)境中，很少有機(jī)會與各種可操縱的物體互動。長壽、與人類的日常接觸以及豐富的物理環(huán)境，可能為Veronika的探索性和創(chuàng)新性行為創(chuàng)造了有利條件。

“Veronika沒有像漫畫中的奶牛那樣制作工具，但它以顯著的靈活性選擇、調(diào)整并使用工具。或許真正荒謬的不是想象一頭奶牛會使用工具，而是認(rèn)定‘這不可能’的人類偏見。”研究人員寫道。

相關(guān)論文：http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2025.11.059

積極心態(tài)能增強(qiáng)你的免疫力

1 月 19 日發(fā)表于Nature Medicine的一項隨機(jī)對照試驗(yàn)首次提供了直接的人體證據(jù)，證明安慰劑效應(yīng)可以影響體液免疫——積極預(yù)期能夠激活大腦的獎賞系統(tǒng)，從而增強(qiáng)人體的免疫防御能力。

Credit：Tel Aviv University

共有85名健康志愿者參加實(shí)驗(yàn)。其中一部分參與者接受了特殊的大腦訓(xùn)練，基于功能磁共振成像（fMRI）神經(jīng)反饋，幫助個體通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方式，學(xué)習(xí)調(diào)節(jié)特定腦區(qū)的活動。訓(xùn)練的目標(biāo)是增強(qiáng)大腦獎賞系統(tǒng)關(guān)鍵區(qū)域的活動，尤其是腹側(cè)被蓋區(qū)（Ventral Tegmental Area, VTA）——該區(qū)域參與“期待積極結(jié)果”與“獲得獎賞的動機(jī)”等心理活動，與多巴胺釋放密切相關(guān)。訓(xùn)練期間，受試者被要求運(yùn)用不同的心理策略（例如想法、情緒、記憶等）來調(diào)節(jié)自身腦活動，并通過實(shí)時呈現(xiàn)的反饋來判斷哪種策略更有助于調(diào)節(jié)目標(biāo)腦區(qū)。

在完成訓(xùn)練后，所有參與者立即接種乙肝疫苗。研究團(tuán)隊隨后通過一系列血液檢測追蹤免疫應(yīng)答，測量接種后產(chǎn)生的特異性抗體水平。

結(jié)果顯示，那些成功顯著增強(qiáng) VTA（獎賞系統(tǒng)關(guān)鍵區(qū)域）活動的受試者，在接種疫苗后抗體水平的升幅也更大。這種關(guān)聯(lián)具有明確的特異性：效應(yīng)僅限于VTA，用于對照的其他腦區(qū)（如海馬體）未見類似關(guān)聯(lián)。在更偏向“愉悅”“滿足”等體驗(yàn)的其他獎賞系統(tǒng)區(qū)域也未觀察到該效應(yīng)。換言之，該效應(yīng)在解剖定位與心理狀態(tài)層面都表現(xiàn)出特異性。

此外，對參與者在訓(xùn)練期間使用的心理策略進(jìn)行深入分析發(fā)現(xiàn)，若參與者更聚焦于積極的期待——例如興奮感、對良好結(jié)果的信念、對“即將發(fā)生的積極事件”的期待（如喜歡的食物、期待已久的會面），其 VTA 活動更能長期維持較高水平，而這也與更好的免疫應(yīng)答相關(guān)。

研究團(tuán)隊強(qiáng)調(diào)，這是一種可測量的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制，與醫(yī)學(xué)中廣為人知的“安慰劑效應(yīng)”有關(guān)。“我們發(fā)現(xiàn)，心理狀態(tài)具有明確的腦活動特征，而這種特征能夠影響免疫等生理系統(tǒng)。”

“大腦不僅僅對健康狀態(tài)作出反應(yīng)，它也是影響身體健康的主動參與者。能夠有意識地激活與積極期待相關(guān)的大腦機(jī)制，為研究與未來治療開辟了新路徑——作為現(xiàn)有醫(yī)學(xué)的補(bǔ)充，而非替代。未來或許可以開發(fā)簡單、非侵入性的工具，利用大腦影響身體的固有能力，以幫助增強(qiáng)免疫反應(yīng)、提升治療效果。然而必須強(qiáng)調(diào)：獎賞系統(tǒng)的激活及其對免疫應(yīng)答的影響因人而異。這種方法不能取代現(xiàn)有醫(yī)療，但可能成為一種輔助手段。”

相關(guān)論文：http://dx.doi.org/10.1038/s41591-025-04140-5

癌癥或能預(yù)防阿爾茨海默病

醫(yī)學(xué)史上有個令人困惑的現(xiàn)象：癌癥患者罹患阿爾茨海默病（AD）的風(fēng)險顯著降低。長期以來，這一“反常”的流行病學(xué)現(xiàn)象讓科學(xué)家們百思不得其解——兩種看似完全不相關(guān)的疾病，為何會出現(xiàn)如此奇特的負(fù)相關(guān)關(guān)系？癌癥這個"壞角色"，為什么反而會對大腦產(chǎn)生保護(hù)作用？

Cell在1月22日發(fā)表的一項研究揭開了這一謎題的冰山一角。研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞分泌的半胱氨酸蛋白酶抑制劑C（Cyst-C）具有清除淀粉樣蛋白斑塊（阿爾茨海默病的毒性物質(zhì)）的神奇功效。其作用類似“清道夫”，成為破解癌癥與AD關(guān)聯(lián)之謎的關(guān)鍵。

阿爾茨海默病患者的大腦中，神經(jīng)元間散布著淀粉樣斑塊（淺粉色，藝術(shù)示意圖）。| Credit: Artur Plawgo/Science Photo Library

研究團(tuán)隊從7種不同外周腫瘤患者血漿中分離出33種癌細(xì)胞分泌蛋白，并構(gòu)建系列基因敲除的阿爾茨海默癥小鼠模型進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人源型腫瘤細(xì)胞所分泌的一種名為Cyst-C的蛋白質(zhì)是這一保護(hù)效應(yīng)的關(guān)鍵執(zhí)行者。它充當(dāng)“分子膠水”，可直接與小膠質(zhì)細(xì)胞上的TREM2受體相結(jié)合并使其激活，在TREM2與淀粉樣蛋白斑塊之間起到橋接作用，從而觸發(fā)小膠質(zhì)細(xì)胞對淀粉樣蛋白斑塊的吞噬清除，達(dá)成治療AD的效果。

TREM2作為小膠質(zhì)細(xì)胞表面的關(guān)鍵受體，是近年來AD研究領(lǐng)域的"明星靶點(diǎn)"。TREM2變異已被確認(rèn)為AD的風(fēng)險因素，其能夠?qū)π∧z質(zhì)細(xì)胞的趨化性、代謝穩(wěn)態(tài)以及吞噬功能進(jìn)行調(diào)控。此前TREM2的激活配體尚不明確，本研究借助結(jié)構(gòu)相互作用分析，首次明確Cyst-C為其功能性激動劑，為基于TREM2的藥物開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。

這條依賴TREM2的清除通路，確立了一種有別于現(xiàn)有降低淀粉樣蛋白產(chǎn)生策略的全新AD治療模式。傳統(tǒng)治療策略主要聚焦于“抑制淀粉樣蛋白多肽的形成”，就像試圖關(guān)閉“垃圾工廠”。而本研究開創(chuàng)的新策略是“促進(jìn)已形成淀粉樣蛋白的清除”，相當(dāng)于增強(qiáng)“垃圾清運(yùn)”能力。研究人員表示，這一范式轉(zhuǎn)變?yōu)橐汛嬖诖罅康矸蹣拥鞍装邏K的患者提供了治療希望，也為神經(jīng)退行性疾病的治療提供了新的思路。

相關(guān)論文：https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.12.020

女孩青春期為什么越來越早？

全球女孩進(jìn)入青春期的年齡正越來越早。數(shù)據(jù)顯示，19 世紀(jì) 40 年代，初潮平均年齡約為 16～17 歲；如今約為 12 歲。美國女孩乳房發(fā)育開始的平均年齡，從 20 世紀(jì) 60 年代的 11 歲，下降到90 年代的 9～10 歲。一些研究表明，這一趨勢在新冠疫情期間似乎出現(xiàn)了“難以解釋的加速”。也有數(shù)據(jù)提示男孩青春期可能同樣提前，但變化似乎不如女孩明顯。

女孩初潮的平均年齡，過去 150 多年里在多個國家明顯提前。| Source: K. S?rensen et al. Horm. Res. Paediatr.77, 137–145 (2012).

科學(xué)家提出了多種可能的驅(qū)動因素，在少數(shù)較為可信的假說中，肥胖流行居于首位。脂肪細(xì)胞會產(chǎn)生瘦素（leptin），與大腦中控制發(fā)育與生殖的神經(jīng)回路相互作用。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，全球兒童與青少年肥胖率已從 1990 年的約 2% 上升至 2022 年的約 8%。2022 年一項涵蓋近 13 萬名美國兒童的研究發(fā)現(xiàn)，肥胖與青春期提前存在明確相關(guān)性。

另一些研究者懷疑，環(huán)境中某些化學(xué)物質(zhì)也可能干擾內(nèi)分泌，導(dǎo)致青春期提前。他們尤其關(guān)注塑料相關(guān)化合物（如鄰苯二甲酸酯）、被稱為“永久化學(xué)品”的 PFAS，以及合成香料等——這些物質(zhì)在 20 世紀(jì)得到廣泛應(yīng)用，可能通過模擬激素或干擾其正常作用來擾亂人體的激素調(diào)控。然而研究結(jié)果并不一致，要證明與任何單一物質(zhì)的因果關(guān)聯(lián)極為困難。

第三個可能因素是心理壓力。一些研究表明，經(jīng)歷家庭暴力、虐待、貧困與歧視等壓力源的女孩，可能會更早進(jìn)入青春期。2022 年一項縱向研究發(fā)現(xiàn)，早期生活中的軀體或情感虐待與美國女孩更早初潮有關(guān)。

不過，壓力并不一定能解釋人群層面的整體提前趨勢——目前并沒有一種兒童期壓力源的增加曲線，能與青春期年齡的持續(xù)下降趨勢高度匹配。但壓力可能與超重相互作用。哥倫比亞大學(xué)流行病學(xué)家 Lauren Houghton 表示，高壓力水平、應(yīng)激激素升高且 BMI 較高的女孩，乳房發(fā)育平均會比低壓力且 BMI 較低者提早約 7 個月。

這也可能解釋為何在新冠疫情期間，更多女孩較疫情前更早進(jìn)入青春期。2020 年疫情開始后不久，意大利兒科醫(yī)生就注意到，性早熟的轉(zhuǎn)診病例數(shù)量激增。他們后來報告稱，2020 年轉(zhuǎn)診病例中有 41% 符合性早熟診斷標(biāo)準(zhǔn)，而 2019 年為 26%。其他國家的研究也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象。

造成這一現(xiàn)象的原因很難分辨。學(xué)校關(guān)閉后，許多國家的兒童屏幕時間增加、運(yùn)動減少，體重上升。但加州舊金山凱撒醫(yī)療集團(tuán)兒科內(nèi)分泌科醫(yī)生 Louise Greenspan 更傾向于認(rèn)為，疫情帶來的壓力影響了青春期：“我們說的是一種慢性、低度的壓力。我認(rèn)為它確實(shí)影響了我們的孩子。”美國杜克大學(xué)的臨床工作者 Marcia Herman-Giddens 表示，并不期待很快出現(xiàn)一個“單一清晰解釋”。她說：“永遠(yuǎn)不可能把所有促成青春期啟動的因素完全剝離出來。”

越來越多文獻(xiàn)提示，青春期過早與青少年期及成年后的某些慢性疾病風(fēng)險升高相關(guān)。例如流行病學(xué)研究顯示，更早初潮與成人 2 型糖尿病風(fēng)險升高具有強(qiáng)相關(guān)，但因果關(guān)系并不清楚。研究還提示，更早進(jìn)入青春期的女孩更易出現(xiàn)多類心理健康與行為問題，包括抑郁、焦慮、進(jìn)食障礙與藥物濫用。這可能與生殖激素過早作用于大腦情緒與認(rèn)知相關(guān)中樞有關(guān)。

但越來越多研究認(rèn)為，風(fēng)險增加更多源于“身體變化帶來的社會反應(yīng)”。密歇根大學(xué)安娜堡分校研究青春期發(fā)育的心理學(xué)家 Rona Carter 指出，人們對更高挑且出現(xiàn)乳房發(fā)育等青春期體征的女孩會以不同方式回應(yīng)與互動。女孩可能感到壓力，被迫表現(xiàn)得更成熟、更獨(dú)立，從而錯失童年本應(yīng)獲得的關(guān)愛和照護(hù)。

Carter 認(rèn)為，如果能讓孩子們更早、更充分地為青春期和可能遭遇的社會反應(yīng)做好準(zhǔn)備，或許就能起到一種保護(hù)作用。“圍繞青春期存在著大量的預(yù)期性焦慮——女孩們不知道將會發(fā)生什么，而父母則對談?wù)撨@個話題感到尷尬。”她說。

青春期提前也促使內(nèi)分泌科醫(yī)生討論：何為性早熟、何時應(yīng)治療。研究者尚不確定青春期是否會繼續(xù)提前，以及是否存在某個“生物學(xué)下限”。目前全球臨床上通常認(rèn)為，女孩 8～13 歲進(jìn)入青春期屬于正常范圍。

相關(guān)來源：https://www.nature.com/articles/d41586-026-00089-8

早期脊椎動物有四只眼睛

1月21日發(fā)表于Nature的一項研究首次證實(shí)已知最古老的（約5.18億年）脊椎動物昆明魚類（myllokunmingids）具有四個相機(jī)型眼，為理解早期脊椎動物視覺系統(tǒng)的演化與寒武紀(jì)大爆發(fā)時期動物門類之間激烈的“軍備競賽”提供了新的視角。

在現(xiàn)生脊椎動物中，視覺主要來源于頭部兩側(cè)一對精密的相機(jī)型眼。此外，部分非哺乳類脊椎動物（如魚類、兩棲類、爬行類）的松果體復(fù)合體也具有簡單的感光功能，主要承擔(dān)分泌褪黑素、調(diào)整晝夜節(jié)律的功能，常被稱為“第三只眼”。現(xiàn)有的胚胎學(xué)證據(jù)表明，側(cè)眼與松果體復(fù)合體均發(fā)育自相同的胚胎組織（間腦的外翻），預(yù)示二者可能具有相同起源。近百年來，脊椎動物視覺系統(tǒng)與松果體復(fù)合體之間的轉(zhuǎn)化一直存在爭議，是演化生物學(xué)領(lǐng)域懸而未決的重要科學(xué)問題。

研究人員對澄江生物群中兩種昆明魚類（目前已知最早的脊椎動物）化石——海口魚（Haikouichthys ercaicunensis）和昆明魚類未定種（Myllokunmingid sp.）的新標(biāo)本展開了多技術(shù)手段分析。

具有四個相機(jī)型眼的昆明魚類復(fù)原圖 | 供圖：云南大學(xué)徐星院士團(tuán)隊與叢培允團(tuán)隊

基于形態(tài)學(xué)與化石分子信號的多層次證據(jù)，研究團(tuán)隊提出昆明魚類側(cè)眼之間的黑色結(jié)構(gòu)為松果體眼，保存了富含黑素體視網(wǎng)膜和晶狀體，因此可能是具有成像功能的相機(jī)型眼。團(tuán)隊還進(jìn)一步分析了寒武紀(jì)中期布爾吉斯頁巖生物群中的另一種脊椎動物Metaspriggina化石，發(fā)現(xiàn)其也具有一對側(cè)眼及一對較小的松果體眼。本研究的結(jié)果表明，在5.18億年前的脊椎動物始祖階段，松果體復(fù)合體是一對可成像的相機(jī)型眼；而在后續(xù)演化中，尤其在向有頜類脊椎動物演化的過程中，這對眼睛的視覺功能逐漸退化，轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)節(jié)晝夜節(jié)律的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)，即現(xiàn)代脊椎動物中的松果體。

研究者認(rèn)為，寒武紀(jì)大爆發(fā)以快速的環(huán)境變化和的大量形態(tài)創(chuàng)新為特征，其中捕食關(guān)系的出現(xiàn)是推動動物感官系統(tǒng)進(jìn)化的重要生態(tài)驅(qū)動力。與同時代的大型捕食者（如體形超過1米的奇蝦動物等）相比，早期脊椎動物昆明魚類無論從體型還是防御手段都過于弱小。在寒武紀(jì)的“黑暗森林”中，早期脊椎動物復(fù)雜的視覺系統(tǒng)（四只相機(jī)型眼）可能有利于應(yīng)對捕食壓力。

相關(guān)論文：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09966-0

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