Глаза насекомых, осьминогов и позвоночных (включая млекопитающих, птиц, рептилий, рыб и амфибий) выполняют одну и ту же функцию — улавливать свет и формировать изображения, однако их строение существенно различается. У человека они развиваются в эмбриогенезе как придаток тканей мозга, тогда как у мух и осьминогов они формируются из кожи головы.
Новое исследование выдвигает следующую гипотезу: приблизительно 600 миллионов лет назад один из предков позвоночных — существо, напоминающее червя — начал вести сидячий образ жизни, фильтруя пищу из воды. В условиях, когда острое зрение не требовалось, это животное утратило свою пару глаз, которые были похожи на глаза осьминога. В результате у него остался лишь простой детектор на верхней части головы, способный различать день и ночь или верх и низ (при этом внизу света меньше).
Когда потомки этого червя возобновили активное плавание, зрение вновь стало критически важным. Центральный детектор, который являлся частью нервной системы, разветвился, дав начало новой паре глаз — таким глазам, как у нас, которые отходят от мозга, а не появляются как кожные структуры. Кроме того, этот узел в центре дал начало шишковидной железе, которая вырабатывает мелатонин — молекулу, сигнализирующую организму о наступлении ночи и необходимости отдыха.