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完善且复杂的器官
自然选择对眼睛的作用
眼睛能够针对被观察物体的不同距离来进行焦点的调节，可以在容纳不等量光线的同时矫正色彩的色差和球面的像差。眼睛这种特殊的构造是很难进行模仿的，所以如果说是自然选择让眼睛的独特构造逐渐演化出来的，似乎很难让人接受。但是，当初人们同样不能理解太阳是静止的，而地球是围绕太阳旋转这个常识。由此可见，只看表面现象在科学里是行不通的。
从理性的角度来说，假如我们能够证明在眼睛演变的过程中，存在由简单构造到复杂构造逐级演变完善的过程，并且每级变化都具有一定的实际作用，我们就可以进一步假设眼睛的变异是实际存在的，并且这些变异可以在亲子代之间进行遗传。另外，如果这些变异对动物适应改变的环境具有一定的作用，那么自然选择就一定能够逐渐积累、完善眼睛的构造，并最终成就这一复杂结构。
神经对光的反应及感觉的产生机制这一问题，就像生命的起源一样，不在我们的讨论范围之内。在这里我只阐述，虽然在一些低级生物体内没有发现神经，但是它们也能感受光线，也许是某些元素的聚集而形成具有感受光线能力的构造，这是非常可能的。
我们在讨论研究任何处于完善过程中的过渡类型的各级构造时，应全面考虑其直系祖先的特点，然而大多数直系祖先已经消失，所以这是非常困难的。我们只能对同一类的其他物种或者属，也就是具有亲缘关系的种类进行考察，这样我们就能发现处于完善过程的各级构造中那些细微的变化。
与此同时，不同纲、目物种也会具有相同构造，而这些构造的状态特征也能表明自身经过了一个逐渐完善的过程。
低等动物眼睛的构造
一条不具有任何晶状体或者其他折射体，只是被色素细胞和半透明的皮膜环绕、遮挡着的视神经，就可以被当作最简单的可以称之为眼睛的构造。
再进一步，我们可以根据乔丹的研究，只把这种简单的构造看作用于感光，并且附着在肉质组织上，没有任何神经的色素细胞的集合体。这种构造极其简单的眼睛只能够判断明暗，却不能对物体形成清晰的影像。
在有些海星体内，神经外环绕的色素层里面充满透明的胶质小凹陷，其形成的凸起表面很像高等动物的角膜。这种结构不是用来反映形象的，而是利于光线的聚集，使海星对光线的感觉更加敏感。
光线得到集中，是形成可以反映形象的眼睛的过程中最重要的一步。因为视神经的裸露端（低等动物的视神经裸露端的位置不固定，有的埋在体内，有的则接近体表）与集光器的距离合适，就能形成物体的影像。
关节动物
有些种类的视神经是最原始的结构，单独被色素层包围着，并且不具有进行光学过程的晶状体等，但有些种类也具有瞳孔。我们发现，昆虫复眼的角膜上存在很多小眼，具有包含奇特变异神经纤维的真正晶状体。但是，学者们对海百合的视觉器官分类的分歧很大，米勒曾将海百合的视觉器官划分成三个主要的大类与七个小类，后来又划分出第四个大类，即聚生单眼。
复眼 昆虫的视觉器官分为单眼和复眼。单眼只具有一个双凸的透镜，其内为一层角质细胞，角质细胞层内为由一群视觉细胞构成的小网膜。在透镜边缘和视觉细胞间常有色素细胞。单眼只能感受光线强弱的变化。复眼由多数视觉单元，即小眼组成。每个小眼包括折射器和受纳器。折射器又包括透镜以及晶体。受纳器也就是小网膜即由视觉细胞构成，包含视小杆和色素细胞。复眼不仅可以感受光的强弱，还可以成像，是昆虫的主要视觉器官。
我们回顾一下上面讲过的低等动物眼睛构造的问题。在眼睛的演变过程中，其逐渐分化成广泛的、分歧的、分级的不同类型。另外还要强调一点，已经灭绝物种的数目比所有现存物种的数目肯定多得多。也就是说，在 自然选择下，那个包围着色素层和透明膜并且其中仅含有一条视神经的简单结构，能够逐渐改变，进而成为所有海百合具备的那种完善的视觉器官。
眼睛的完善
看到这里的读者，如果继续读完本书，就会发现自然选择学说中包含的变异概念，能够解释很多不能通过其他方式解释的问题。即使不了解过渡类型的具体情况，我们也应该认为，像雕的眼睛那样完善的构造是通过自然选择变异而来的。
有些人反驳说，自然选择无法同时产生多种变异，所以不能使眼睛逐渐完善功能，并作为一种器官保存下来。但是，如果变异是逐步发生且是非常细微的积累过程，那么就不必假设变异的同时发生。这就像我在讨论家养动物变异时曾试图说明的那样。
此外， 华莱士 先生曾指出，焦点过短或者过长时，晶状体必须通过改变曲度或者密度来调整功能。所以，当调整不规则时，由于光线无法聚集于一点，那么唯一可以改进的办法，就是增加曲度的规则性。因此，眼睛肌肉的活动和虹膜的收缩都只是为了功能更加完善进行的改进，但本质上对视觉而言并不是必需的。
阿尔弗雷德·罗素·华莱士
脊椎动物是动物界最高等的生物，其眼睛的构造也呈现出逐级完善的状态。比如文昌鱼的眼睛，是由透明皮膜形成的小囊，里面长有神经，周围包裹着色素。正如欧文教授曾讲过的，鱼类和爬行类的眼睛，感光构造的层级就发达了许多。有一点是非常重要的，即人类在胚胎时期，具有褶皱的袋状表皮细胞堆积成晶状体，皮下组织构成玻璃体。对此，威尔也深表赞同。
脊椎动物 指脊索动物门下的脊椎动物亚门。该类动物的脊索（背部起支持轴作用的一条棒状结构）只在胚胎发育阶段出现，随后脊索或多或少地会被分节的骨质脊柱代替，并且脑和各种感觉器官在前端集中，形成明显的头部，故又称有头类。本亚门具体包括圆口纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲。
文昌鱼 隶属于脊索动物门，头索动物亚门，头索纲，并不是脊椎动物，而是原索动物。文昌鱼是一类终生具有发达脊索而没有脊柱的无头鱼形动物，属于无头类的一种。其皮肤薄而半透明，因外形像小鱼，体侧扁，故而得名。
眼睛的结构虽不完善但十分奇特，想探索出形成这样复杂结构的过程，尽管有事实的支持，我们还必须以理性的思维进行推导。但这是非常困难的，所以当有人质疑自然选择原理能够如此运用，并得出这么不可思议的结论时，我不会感到奇怪。
眼睛与望远镜的比较
人们总是习惯拿眼睛和望远镜进行比较，因为望远镜是人类靠积累智慧得出的成果，而眼睛也是经过一种相似的过程而逐渐形成的。但是，我怎么能证明这一推论的准确性呢？我怎么能够确定造物主是像人类一样，靠逐渐积累的智慧，完成造物的呢？
如果非要把眼睛和光学仪器进行比较的话，眼睛具有一个充满液体、下面有感光神经的厚层透明组织，这个组织位于一个间隙中，其内部的密度缓慢但不间断地变化着，从而形成一个个密度和厚度各不相同的厚层。与此同时，各层的表面也在缓慢地变化着形状，其间的距离也各不相同。
另外，在条件改变的情况下，假如每一个细小的变异都能被察觉，并且这种变异的方式或程度能被清楚地记录和保留下来；又或者器官的最好状态出现后，先前的状态才会被完全淘汰，并且这些新的状态，是以上千倍的速度增加着；那么，我才能将这一问题进行充分的论证。
在生物体演化的过程中， 生殖作用是通过增加个体数量，来增加变异的可能性，进而使某些细微结构的变异概率增加，然后自然选择再将这些有利变异逐渐筛选、累积起来。 动物的光学器官要比玻璃器具更加精密，因为其演变过程经历了上万年，并且是万千物种每年都在进行这类演化，才得以成形的。