Eine große Überraschung, die auch das Bild von der Evolution des menschlichen Gehirns verändert, kam in den Jahren 2019 bis 2024 in chinesischen Gesteinen ans Licht. Die ältesten bekannten Wirbeltiere, vor 518 Millionen Jahren lebende fischähnliche Wesen, hatten nicht bloß zwei Augen, sondern vier, wie ein Team nun in der Fachzeitschrift »Nature« berichtet. Zusätzlich zu den beiden Augen seitlich im Kopf, die man bei nahezu allen modernen Wirbeltieren findet, besaßen die fischartigen Myllokunmingidae zwei weitere kleine, aber funktionale Kameraaugen in der Mitte zwischen ihnen. Nach Ansicht der Arbeitsgruppe um Xiangtong Lei von der Yunnan University in China sind diese Augen Vorläufer des rätselhaften lichtempfindlichen »dritten Auges« im Gehirn von heutigen Reptilien und Amphibien. Damit sind sie auch der Ursprung der Zirbeldrüse beim Menschen, die den Schlaf-Wach-Rhythmus steuert und deren evolutionäre Herkunft bisher mysteriös war.

Dass der Sehsinn der Wirbeltiere evolutionär komplex ist und über die beiden klassischen Augen hinausgeht, wissen Fachleute seit Langem. Reptilien und Amphibien besitzen nämlich eine lichtempfindliche Hirnstruktur unter der Schädeldecke, die Hormone ausschüttet. Bei manchen Arten ist dieses Pinealorgan sogar zu einem echten dritten Auge mit Linse und Netzhaut ausgebildet. Dagegen hat die Struktur bei Säugetieren ihre Lichtsinneszellen verloren und ist eine reine Drüse – doch auch sie hat ihre Verbindung zu Licht und Dunkel bewahrt. Sie produziert das schlaffördernde Hormon Melatonin – und reagiert sogar auf relativ schwaches Licht mit Schlafproblemen. Es handelt sich um ein evolutionär sehr altes System, doch wie und warum es ursprünglich entstand, darüber konnten Fachleute bisher nur spekulieren.

Die Untersuchung von Lei bestätigt nun die alte, naheliegende Vermutung, dass das Pinealorgan ursprünglich ebenfalls eine augenähnliche Struktur war. Unerwartet kommt allerdings, wie komplex der Sehsinn der frühen Wirbeltiere tatsächlich war. Das Team um Lei zeigt anhand der erhaltenen Überreste, dass die beiden zusätzlichen Augen eine Linse hatten sowie eine Melanin enthaltende Schicht, wie sie auch in der Netzhaut moderner Wirbeltiere vorkommt. Das heißt, diese Augen waren nicht nur Lichtsensoren, sondern sie erzeugten Bilder – es waren sogenannte Kameraaugen. Das bedeutet, dass der Sehsinn der Wirbeltiere keineswegs mit der Zeit komplexer wurde. Im Gegenteil, unsere frühesten Verwandten entwickelten vor rund 520 Millionen Jahren binnen kurzer Zeit einen sehr ausgefeilten Sehsinn mit vier Augen. Über die folgenden Jahrmillionen verkümmerten zwei von ihnen nach und nach und bildeten sich schließlich zu einer reinen Hormondrüse um.