本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
乍一看，大多數眼睛看起來都一樣。都有一個小孔讓光線透過。光線穿過晶狀體後方的透明液體，照射到視網膜上，視網膜是覆蓋在眼睛後部的一層薄薄的光敏神經細胞膜。但實際上，視覺遠不止於此。
有些動物，如人類、貓和貓頭鷹，眼睛朝向前方，而有些物種，如牛和斑馬，眼睛則朝向側面。這種區分表面上看起來很簡單，但卻揭示了複雜的潛在肌肉結構。
這是因為大多數動物都有一種叫做前庭眼反射或VOR的機制。這種反射使您即使在頭部移動時也能將注意力集中在視野的一部分。如果您向右轉頭，您的眼睛會向左旋轉以進行補償。（並非所有動物都有VOR。有些鳥類，如雞和鴿子，缺乏這種反射，這就是為什麼它們在走路時會點頭。這是解決同一問題的不同方法。）如果沒有穩定世界的能力，我們都會很快暈船。
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雖然眼睛朝前和朝側的動物都有VOR，但它的工作方式略有不同。也就是說，控制眼睛的不同肌肉以不同的方式工作。例如，在眼睛朝前的哺乳動物中，上斜肌將眼睛向側面旋轉，遠離鼻子。在頭部兩側有眼睛的哺乳動物中，同一塊肌肉的作用卻相反：它將眼睛向內旋轉，朝向鼻子。這些分別稱為外展和內收的過程是構成VOR的兩種機制。
2006年，聖路易斯大學醫學院的研究人員邁克爾·瓊斯和邁克爾·阿里爾發現，紅耳龜（Trachemys scripta elegans），一種池塘龜，其眼部肌肉的工作方式就像它們是眼睛朝前的哺乳動物一樣，儘管它們的眼睛是側向的。也就是說，當研究人員刺激上斜肌時，眼睛會向外旋轉，而不是向內旋轉。這一驚人的發現促使瓊斯和阿里爾透過研究這種奇特龜類眼睛的生理學、解剖學和行為來探索這一令人費解的發現。這項由拉法耶特學院的J.R.迪爾沃思二世領導的研究於今年早些時候發表在《比較神經病學雜誌》上。
這些龜類與其他型別龜類的區別之一是，當它們將頭部縮回甲殼時，它們的視野會發生變化。龜類的甲殼限制了它們的周邊視覺並限制了它們的頭部活動性。因此，當它們的頭部縮回時，它們的眼睛更像眼睛朝前的哺乳動物，而當頭部伸出時，它們的眼睛更像眼睛朝側的哺乳動物。這對VOR來說是一個獨特的挑戰，因為它必須允許龜類在頭部伸出和縮回保護殼時都保持穩定的視野。
2006年，瓊斯和阿里爾發現紅耳龜的眼睛表現得好像它們是朝前的一樣。在新的研究中，他們還研究了眼睛的解剖學和生理學。結果表明，它們的眼部解剖學和生理學對於龜類來說也是獨一無二的。假設我給了你一隻紅耳龜的眼睛，但你必須猜測它來自哪種動物。僅根據其解剖學、生理學和行為，您會認為這隻眼睛來自眼睛朝前的動物，如人類。而你只對了一半，因為龜類的大部分時間都是眼睛朝側的。
進化面臨著一個獨特的問題：一種動物的眼睛通常朝向側面，但有時朝向前方。每種型別的動物——眼睛朝前或朝側——都進化出了自己實現VOR的方法；而這裡有一種生物同時具備這兩種型別。為了維持VOR，紅耳龜進化出了與所有其他眼睛朝側的物種不同的眼睛工作方式。
這表明，控制紅耳龜眼睛的肌肉是根據它們完全將頭部縮回殼中的獨特能力所施加的約束而進化的，這是其他龜類無法做到的。結果就是一種具有類似人類眼睛的奇特龜類。
Dearworth J.R., Ashworth A.L., Kaye J.M., Bednarz D.T., Blaum J.F., Vacca J.M., McNeish J.E., Higgins K.A., Michael C.L. & Skrobola M.G. & (2013). 紅耳龜外展眼和正面視覺中滑車神經的作用，比較神經病學雜誌，521 (15) 3464-3477。DOI: 10.1002/cne.23361
標題圖片由邁克爾·阿里爾博士提供，經許可使用。第二張圖片修改自Dearworth等人（2013）。