超过 3500 万年前，第一批返回海洋的哺乳动物拥有深海的眼睛。
根据新的研究，现代鲸鱼、海豚和鼠海豚的视觉系统——统称为鲸目动物– 所有这些都源自具有强大水下视觉的共同祖先。
鲸鱼和河马都被认为是由四足陆地哺乳动物进化而来大约5000万年前。虽然两者都有水生生活方式，但这些分支中只有其中之一可以深入海洋。
这种技能何时以及为何进化仍然是一个谜，但新的发现表明这种转变发生在出海后不久。
该发现基于哺乳动物眼睛中的一种蛋白质，称为视紫红质，它对暗淡的蓝光特别敏感，比如深海中的蓝光。
通过分析现存鲸鱼和一些相关哺乳动物的这种蛋白质背后的基因，研究人员能够预测最初允许深水下潜水的祖先基因序列。
当在实验室培养的细胞中表达时，该特征序列能够“复活”长期丢失的色素蛋白。
与陆地哺乳动物相比，这种蛋白质似乎对弱光更加敏感。它还对光强度的变化做出快速响应。
如果这种敏感蛋白存在于第一个水生鲸类动物中，研究人员认为这种生物可能在 200 米或更深处（约 650 英尺）深处寻找食物海洋中光线开始消退的地方。
“总而言之，这些视紫红质功能的祖先转变表明，一些第一批完全水生的鲸目动物可能会潜入中层的区”，该研究的作者得出结论。
“此外，我们的重建表明这种行为出现在齿鲸和须鲸分化之前。”
相反，似乎所有鲸目动物都有一个可以在深海中看到东西的祖先，甚至那些现在在浅水区捕猎的鲸目动物也是如此。
然后，解释进化生物学家贝琳达·张（Belinda Chang）说：“后来的物种进化出了我们今天在现代鲸鱼和海豚中看到的所有不同的觅食专长。”
之前的研究对古代鲸鱼化石遗骸的研究表明，第一个水生鲸目动物具有类似海豚的身体，具有尾鳍和退化的游泳后肢。
然而，目前的研究是首批调查这种生物的眼睛在寻找水下食物时如何运作的研究之一。
更令人印象深刻的是，作者在没有实物化石的情况下做到了这一点。
“化石记录是理解进化生物学的黄金标准。但是，不管侏罗纪公园让你相信什么，从化石样本中提取 DNA 的情况很少见，因为条件往往很差。”说多伦多大学的进化生物学家莎拉·邓根（Sarah Dungan）。
“如果你对基因和 DNA 是如何进化感兴趣，你可以依靠数学模型和来自生物体的强大基因样本来补充我们从化石记录中了解到的信息。”
该研究发表在美国国家科学院院刊。
