วิวัฒนาการของตา
ระยะต่าง ๆ ของวิวัฒนาการตา > วิวัฒนาการของเลนส์และความหลากหลาย

ในตาที่ไร้เลนส์ แสงจากจุดไกลจะตกลงที่หลังตาโดยมีขนาดประมาณเท่ากับรูรับแสงของตา
เมื่อมีเลนส์ แสงก็จะตกลงที่พื้นผิวซึ่งเล็กกว่า โดยไม่ได้ลดระดับความชัดเจนของสิ่งเร้า
ความยาวโฟกัสของสัตว์คล้ายหนอนกลุ่ม lobopodia ที่มีตาง่าย ๆ พร้อมกับเลนส์ จะโฟกัสภาพที่ "หลัง" จอตา
ดังนั้น แม้จะไม่สามารถมองเห็นภาพได้ชัด แต่ความเข้มของแสงจะทำให้สัตว์สามารถเห็นได้ไกลขึ้นและมองเห็นในน้ำที่มืดได้ดีขึ้น
การเพิ่มดรรชนีหักเหแสงของเลนส์ต่อมา น่าจะมีผลเป็นการมีภาพที่ได้โฟกัส
ส่วนการพัฒนาเลนส์ตาในรูปแบบคล้ายกับกล้องถ่ายรูป น่าจะมาจากอีกเส้นทางหนึ่ง
เซลล์โปร่งแสงที่ปกคลุมช่องรูเข็มของตา ได้แบ่งออกเป็นสองชั้นโดยมีน้ำอยู่ในระหว่าง[ต้องการอ้างอิง]
ซึ่งตอนแรกไหลเวียนถ่ายออกซิเจน สารอาหาร ของเสีย และมีหน้าที่ทางภูมิคุ้มกัน ทำให้เลนส์หนาขึ้นและสามารถป้องกันตาได้ดีขึ้น
ยิ่งกว่านั้น การต่อประสานระหว่างของเแข็งของเหลวเป็นหลาย ๆ ชั้น ก็จะเพิ่มกำลังหักเหแสงของเลนส์ ทำให้มีมุมมองกว้างขึ้นและมีภาพชัดขึ้น
และเช่นกันอีก การแบ่งออกเป็นชั้น ๆ ของเลนส์ก็อาจเกี่ยวกับการลอกคราบ
น้ำในเซลล์อาจจะไหลเต็มระหว่างชั้นเองตามธรรมชาติ[ต้องการอ้างอิง]
ให้สังเกตว่า โครงสร้างทางตาเช่นนี้โดยเฉพาะยังไม่เคยพบในสิ่งมีชีวิต และก็ไม่คิดว่าจะพบในอนาคต
นอกจากนั้น ซากดึกดำบรรพ์แทบไม่เคยรักษาเนื้อเยื่ออ่อน ๆ ไว้ได้ และแม้ว่าได้ ช่องของเหลวใหม่ก็น่าจะปิดไปเมื่อซากแห้ง หรือเมื่อตะกอนทับถมกดทับให้ชั้นต่าง ๆ รวมตัวกัน ทำให้ตาดูเหมือนกับโครงสร้างที่มีในรุ่นก่อน
แก้วตา (เลนส์ตา) ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม จะประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุผิวพิเศษที่มีโปรตีน crystallin อยู่อย่างหนาแน่น
โดยมีโปรตีนในสองกลุ่มหลัก ๆ คือ α-crystallin และ βγ-crystallin
แม้จะเป็นโปรตีนที่ดั้งเดิมใช้ในหน้าที่อื่น ๆ แต่ในที่สุดก็ปรับใช้เพื่อการเห็นโดยตาของสัตว์เพียงเท่านั้น
ในตัวอ่อน แก้วตาจะเป็นเนื้อเยื่อที่ยังมีชีวิต แต่ส่วนต่าง ๆ ของเซลล์ก็ยังไม่โปร่งแสง และดังนั้น จึงต้องเอาออกก่อนที่สัตว์จะมองเห็นได้
เมื่อเอาออกแล้ว นี่ก็จะเป็นเซลล์ที่ตายแล้วและเต็มไปด้วย crystallin
โปรตีนนี้พิเศษ โดยมีคุณสมบัติโดยเฉพาะที่จำเป็นเพื่อความโปร่งแสงและการทำหน้าที่เป็นแก้วตา เช่น อัดแน่น ทนทานต่อการแปรเปลี่ยนเป็นผลึก และอายุยืนนาน เพราะมันจะต้องใช้ได้ตลอดชีวิตของสัตว์
เกรเดียนต์ดรรชนีหักเหแสงซึ่งทำให้เลนส์มีประโยชน์ เกิดจากความเปลี่ยนแปลงแบบเป็นรัศมี (radial) ของความหนาแน่นของ crystallin ในส่วนต่าง ๆ ของเลนส์ ไม่ใช่เพราะมีโปรตีนชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ
คือ มันไม่ใช่เนื่องจากการมี crystallin แต่เป็นการกระจายตัวของมันโดยเปรียบเทียบในส่วนต่าง ๆ ของเลนส์ ที่ทำให้เลนส์ใช้งานได้
มันเป็นเรื่องยากทางชีวภาพเพื่อดำรงชั้นเซลล์โปร่งแสง
ดังนั้น การพอกสะสมวัสดุโปร่งแสงที่ไม่มีชีวิต ทำให้ไม่จำเป็นต้องส่งสารอาหารหรือกำจัดของเสีย
สัตว์ทะเลโบราณไทรโลไบต์ใช้แคลไซต์ ซึ่งเป็นแร่ที่ปัจจุบันใช้เพื่อมองเห็นเพียงในสปีชีส์เดียวของดาวเปราะ
ในตาประกอบอื่น ๆ [ต้องการตรวจสอบความถูกต้อง]
และตาที่คล้ายกล้องถ่ายรูป วัสดุที่จะใช้ก็คือ crystallin
ช่องในระหว่างชั้นเนื้อเยื่อตามธรรมชาติ จะทำให้เลนส์มีรูปนูนออกสองข้าง ซึ่งเป็นรูปร่างอุดมคติทางแสงและทางกลศาสตร์สำหรับวัสดุที่มีดรรชนีหักเหแสงธรรมดา[โปรดขยายความ]
เลนส์ที่นูนออกทั้งสองข้างไม่เพียงอำนวยภาพที่ละเอียด แต่ยังอำนวยรูรับแสงและภาพในแสงสลัว เพราะความละเอียดของภาพจะไม่จับคู่กับขนาดรูรับแสงอีกต่อไป รูรับแสงจึงเริ่มขยายขนาดขึ้นอีกอย่างช้า ๆ เพราะมีข้อจำกัดทางการไหลเวียนที่ลดลง
อย่างเป็นอิสระเอง ชั้นโปร่งแสงและชั้นทึบอาจแยกออกมาจากเลนส์ทางด้านหน้า คือ กระจกตาและม่านตา (iris)
(ซึ่งอาจเกิดขึ้นก่อนหรือหลังการพอกสะสมผลึกโปร่งแสง)
การแยกชั้นออกทางด้านหน้าอีกต่อมาก็สร้างสารน้ำในลูกตา (aqueous humour)
ซึ่งเพิ่มดรรชนีหักเหแสงและลดปัญหาการไหลเวียนลงอีก
การเกิดเนื้อเยื่อที่ไม่โปร่งแสงรอบ ๆ เป็นรูปแหวน ก็ทำให้มีหลอดเลือดได้มากขึ้น มีการไหลเวียนมากขึ้น และทำให้ตาขยายขนาดได้อีก
และแผ่นเนื้อเยื่อรอบ ๆ เลนส์เช่นนี้ยังช่วยอำพรางข้อบกพร่องของเลนส์ที่สามัญตรงส่วนรอบ ๆ อีกด้วย
ความจำเป็นเพื่ออำพรางข้อบกพร่องของเลนส์ก็เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ตามเลนส์ที่โค้งนูนและมีกำลังเพิ่มขึ้น ตามขนาดเลนส์และตาที่ใหญ่เพิ่มขึ้น เพื่อให้มีรายละเอียดภาพและรูรับแสงที่เพิ่มขึ้นของสัตว์ โดยทั้งหมดมีแรงกดดันจากความจำเป็นในการล่าหรือการรอดชีวิต
ระบบตาเช่นนี้ปัจจุบันมีลักษณะหน้าที่คล้าย ๆ กันในสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดรวมทั้งมนุษย์ด้วย
นักวิชาการได้สรุปไวว้า "รูปแบบพื้นฐานของตาสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมดคล้ายกัน"