无论尺寸和形状怎么变化，脊椎动物和无脊椎动物的眼睛模式各自都只有一个。长期以来，生物学家对这两种基本的眼睛模式是否具有同一个祖先存在争议。新的研究表明一种海里的蠕虫的眼睛与人类的眼睛具有出人意料的相似性，这意味着它们可能具有相同的起源。这些发现公布在2004年10月29日的Science上。
脊椎动物的光感受器细胞与无脊椎动物的相差非常大。尽管两者都利用感光色素——视蛋白，但是两种蛋白的氨基酸组成有所区别。虽然现代的生物存在这种差异，但一些研究人员认为眼睛只进化了一次，而其他的研究人员则认为无脊椎动物和脊椎动物的眼睛至少进化了一次。
Detlev Arendt在沙蚕（一种海生物种，已经有50000万年没有发生变化）的大脑中发现了一些类似脊椎动物的光感受器细胞。接着，Arendt和同事对开始寻找能够说明起源和细胞功能的基因和蛋白质。沙蚕的大脑的光感受器含一种类似人类的视蛋白色素。Arendt和Joachim Wittbrodt还在沙蚕的大脑中（而不是眼睛中）发现视网膜色素蛋白。这是第一次在无脊椎动物中发现这些在构建脊椎动物初生视网膜过程中非常关键的蛋白。
这些发现表明最早的动物具有脊椎动物和无脊椎动物的视觉系统的因素，并且无脊椎动物大脑中的一些光感受器细胞通过一系列步骤变成了脊椎动物的眼睛。这些结果也促进了人们对古老的无脊椎动物和脊椎动物的光感受器和视蛋白的进一步了解。
