地球上的生物是如何进化出像人的眼睛和大脑这样复杂的器官的？

这一个问题，还没有被达尔文的敌人或者崇拜者占领，我来讲几个知识点吧。达尔文的进化论的关键点不是——想要哪里点哪里的特定进化，它的核心归结起来就是万物同源，所以，找石头中间形态那是旁支小节，必须和基因学结合起来，大家才可以放心食用！

你说眼睛和大脑这两个高级货，当然更不例外。

眼睛的进化

达尔文首先做了个猜想，一开始的眼睛，首先就是两个细胞组成的感光器官。一个感光细胞接受光线刺激并转化为电化学信号，另一个色素细胞则遮挡来自另一面的光线使得动物能够感知光线的来源方向。那么为什么要以细胞为基础假设？这个目前仍旧懵逼。

但是有了这个结构，咱们就可以盘活这项研究了。因为，这样的眼睛，真实的存在着，它就是涡虫的眼睛。

接下来就是分子生物学和基因工程的事了。九十年代结合分子进化的新研究成果表明，所有的眼睛都是单次起源的产物。证据是主导所有动物眼睛的基因都是Pax 6基因家族的同源基因。简单的说，所有的眼睛都起源于涡虫那样的最简单的眼睛结构，并受到Pax 6基因家族的调控。而目前复杂的眼睛结构，就是自然界漫长的岁月中，随着环境的变化，插入进化起到了决定作用，不断的复杂起来。

按照数学模型推导，从最简单的眼睛到最完善复杂的眼睛结构的演化所需要的时间，大约需要几十万年，比同学们想象中的时间要短得多，对吧？

大脑的进化

这个问题回答前，再强调一遍，所有科学都只回答“怎么来的”或者“怎么运作”，如果事实逻辑链能够解释一些目的性的问题，可以进行解释。但明确意向性目的论述“为什么”，那我建议你读圣经。

好了，回到正确的答题道路上来。

远古的单细胞生物没有大脑，但它们拥有复杂的感知并且能够对环境做出反应，多细胞动物的进化依赖于细胞能够感知并对其他细胞做出反应，从而使多个细胞协同工作。这些多细胞的反应机制，和当前的大脑运行机制就有相似之处。

大脑的前身，在低等级的动物身上，我们一般可以找到脑神经节，例如扁形动物就有，软体动物中，有的种类还非常发达。然后，从脊索动物到脊椎动物，特别是鱼类的解剖学上，我们都可以找到明显的证据。

由于大多数脊椎动物神经系统的最高中枢已经逐步转向大脑皮质，它们执行着复杂的功能，在脑的进化过程中，以大脑皮质变化最为显著。

脊椎动物端脑的进化起始过程都十分相似，神经管头侧的泡状结构是各类动物端脑共同的发育基础，随着进化程度的不同渐渐显现差异。我们通过比较爬行类、鸟类以及哺乳类动物可以知道，在功能与解剖结构上的相似性上， DVR的神经核团很可能是它们的同源器官。但是，进化过程中大脑皮质的构筑发生了剧烈变化，尤其是在哺乳动物身上， DVR 经过进化形成了哺乳动物的新皮质，其结构与功能的复杂性和精确性大大增加。

但是从脑的进化机制以及基因调控的新皮质进化假说来看，目前存在两种不同的理论，一种是重演学说，支持爬行类DVR 和哺乳动物视皮质和新皮质的具有同源性。

另一种是外来学说，它主要通过来自发育方面的证据，认为爬行类的背皮质可能是哺乳类同型皮质的同源器官。

这两种理论目前仍旧存在很大的争议。

记忆，是人类心智活动的一种，属於心理学或脑部科学的范畴。记忆代表著一个人对过去活动、感受、经验的印象累积，有相当多种分类，主要因环境、时间和知觉来分。

在记忆形成的步骤中，可分为下列三种资讯处理方式：

编码：获得资讯并加以处理和组合。

储存：将组合整理过的资讯做永久纪录

检索：将被储存的资讯取出，回应一些暗示和事件。

人类记忆的过程，目前认为和电脑处理信息存取的过程类似。对电脑数据进出的理解可以有助于简化和掌握人类记忆这个复杂的过程。

目前将记忆分为工作记忆，以前称之为短期记忆和长期记忆。

但是有些记忆是在其他位置被储存的-如运动模式，走，游泳和骑自行车-它们可以被储存在小脑或脊柱。

常态下大脑中的四种记忆过程（个人觉得可以用电脑作对照）:

学习/编码 = 吸收新的信息进入长期记忆 （电脑中下在信息，资源，插件及新的系统等。。）

储存 = 通过有规律的读取达到储存重要信息的目的（文件的保存，系统安装）

回忆/读取 = 整理记忆的内容 （系统更新和扫毒等）

遗忘 = 记忆信息的丢失或是因信息间的竞争而导致的读取失败 （删除危险的插件、木马，软件不兼容，覆盖更新的信息资源，定期清理C盘等）

如果愿意也可进行记忆训练和运动：

记忆训练很有实现的可能。有很多这方面的书和专家。大部分是建立在记忆术的基础上。最有名的是洛奇方法。时至今天还有记忆运动员,记忆运动冠军赛和世界排名。世界记录是,在5分钟内能成功背诵333位数字。德国记录由贡特尔·卡斯滕博士保持，304位数字。克莱门茨·迈耶在2005年成为德国首位世界记忆冠军。国内的中国记忆力训练网提供了各种记忆的训练提高方法。

我的看法：

目前人类对自身大脑的利用和开发确实还处在很浅显的阶段。而一个好的记忆无疑是人人渴望的。

世界上记性好的人确实不少，更可能和“智商”高直接挂钩。个人认为，之所以“天才和蠢才一线之隔”，就是因为他们时刻都可能在“搜索”处理信息，而又无法兼顾应对外部世界的变化。

以电脑为例。当电脑内存占的很满时，它的运行速度是会变慢的，更可能会死机,这时就需要选择性的删除一些不重要数据，以增加内存空间。

人也一样，如果把每一件事都记得清楚明白，也是很痛苦的，在使用“搜索”功能时就可能花出几倍的时间来从几千个“记忆包”中调出需要的资源。其中可能会有1/2是一些插件和无用的文件夹。

所以，记忆时，大脑会优先过滤掉当前不重要的信息以及逐渐过滤掉占用“内存”的次记忆。

总之，大脑是可以被科学合理的开发，就如电脑能一代代的更新换代。

在生物演化过程中，大脑是与睡眠一同进化的，不可能先出现大脑再出现睡眠，也不可能先出现睡眠再出现大脑，因为这是不成立的。

一、如果先出现大脑会导致什么？

如果动物先出现大脑而不出现睡眠，就会导致动物们开始有一点点自己的思维，但是却没办法让大脑休息。

而因为远古时期的环境极度恶劣，到处都是巨大的捕食者，出现大脑的动物会因为过度思考却没办法用睡眠进行休息，这就会导致动物的大脑极度疲惫。

时间一长，这个动物的大脑要么会因为极度疲惫而被捕食者吃掉，要么刚进化出来的大脑就会转化为其他器官，因为这个时候的大脑已经因为疲惫而导致没有作用了，既然大脑都没用了，动物也没必要进化出这样一个浪费粮食的器官。

所以光有大脑是没有用的，必须要睡眠辅助才能够让大脑时刻保持清醒。

所以如果先出现大脑，这个动物是不会存活下来的。

二、如果先出现睡眠会导致什么？

如果生物先出现睡眠，那这个动物也不会存活下来。因为动物睡觉的行为没有任何益处，反而耽误了动物捕食的时间，一动不动的进行睡眠行为还会让捕食者发现它。

动物是没有功夫做无用功的，尤其是在几千万年前竞争激烈的地球环境中。动物们是没有闲情逸致来睡觉的，因为每天都需要捕食和繁殖，睡觉如果没有用，动物们是不会主动去睡觉的。

所以一定是有某种行为导致生物必须要睡眠，这个行为就是大脑的使用行为。

三、大脑与睡眠是相辅相成的存在

所以大脑与睡眠一定是一起出现的，先出现大脑的动物要么被累死了，要么把大脑转化成了其他器官。而先出现睡眠的动物则是被淘汰掉了。

只有大脑与睡眠一起出现的动物存活了下来，也就成为了现在的动物。

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