¿Por qué todos los mamíferos, reptiles y aves parecen tener los mismos arreglos sensoriales básicos?

Más no es necesariamente mejor. Los humanos tienen muy buena vista, pero tienen sentidos del olfato y audición comparativamente pobres, y no tienen la capacidad de decir, ver fuera del espectro de luz visible, detectar campos eléctricos o navegar en base a campos magnéticos. Podríamos decir que somos una especie extremadamente exitosa, a pesar de esas deficiencias. Los órganos sensoriales adicionales requerirían costos energéticos adicionales para crecer (y apoyo con estructuras neurales adicionales) y serían cuestionablemente beneficiosos. Por ejemplo, un tercer punto de triangulación en una proximidad tan cercana a los otros puntos es poco probable que proporcione muchos beneficios adicionales.

Dicho esto, muchos reptiles y algunos anfibios tienen un tercer ojo, el ojo parietal. Algunos peces tienen dos extra: parietal y pineal. No están tan desarrollados como los dos obvios, sino que son una masa de células fotosensibles, cubiertas por la piel. Estos se utilizan principalmente para regular el ritmo circadiano, en peces, anfibios y reptiles, pero se perdieron en linajes de aves y mamíferos.

La mutación ocurre al azar, pero en un marco existente: la generación anterior. No se garantiza que una colección de ocurrencias aleatorias produzca todas las combinaciones concebibles de rasgos al menos una vez. La secuencia de ADN puede cambiar, las secciones pueden duplicarse o eliminarse y, por lo tanto, el plan corporal puede modificarse, pero los cambios solo pueden sobrevivir si son viables dentro del sistema en su conjunto. El desarrollo es un sistema complejo de regulación génica y gradientes de dosificación, que determina cómo las células embrionarias establecen sus identidades adultas. La adaptación solo puede ocurrir dentro de este andamio existente, que no es infinitamente flexible. Como Mathijs dice en su respuesta, los mamíferos, las aves y los reptiles están limitados por los rasgos de nuestro ancestro común. Es mucho más fácil refinar las características existentes para mejorar su función, que desarrollar órganos adicionales enteros para reforzar su función. Por ejemplo, las aves rapaces tienen más receptores en sus ojos para una mejor vista y dos puntos focales para poder enfocarse en el suelo y en línea recta al mismo tiempo.

Todos los mamíferos, aves y reptiles tienen dos ojos, dos orejas, una boca y una nariz con dos fosas nasales porque descienden de un antepasado común con esas características.

“Con la evolución como una colección de ocurrencias aleatorias (…)”
Evoluciones no es una colección de ocurrencias aleatorias. Es el desarrollo de especies a través de la selección natural de características ventajosas, con pequeñas variaciones en las características, los resultados de mutaciones “aleatorias” menores de material genético entre generaciones.

“¿No debería haber algunos casos en los que se desarrolló un tercer o cuarto ojo y fue evolutivamente superior?”
En los verterbrates, un tercer ojo sería difícil de acomodar (necesita encajar en la cabeza en algún lugar) y ofrecería muy poca ventaja sobre dos ojos. Dos ojos son suficientes para escanear todo alrededor de un organismo (como en muchos animales de presa) o para tener una percepción profunda (en depredadores). Dos narices serían superfluas por razones similares.

Como resultado, los vertebrados con alguna mutación que podría convertirse en, por ejemplo, un tercer ojo, no tendrían una ventaja sobre sus pares de dos ojos, y probablemente sufrirían una incomodidad masiva de su cráneo malformado.

Los órganos sensoriales son puntos de vulnerabilidad que los depredadores, los parásitos y los patógenos pueden atacar, y no pueden protegerse demasiado o perder su efectividad como órganos sensoriales.

Cada ojo u oído adicional también requiere mucha más potencia de procesamiento neural para interpretar las entradas.

Como resultado, tener tres ojos no mejora la visión lo suficiente como para justificar el costo adicional en el poder de procesamiento o la mayor vulnerabilidad al ataque.

Una ilustración notable de esto son las arañas saltarinas y lobo. Las arañas ancestralmente tenían 8 ojos, todos simples y rudimentarios, y la mayoría de los grupos de arañas solo tienen visión rudimentaria. Pero el lobo y las arañas saltarinas desarrollaron una muy buena visión binocular con percepción de profundidad. Con 8 ojos originales para comenzar, muchos arreglos posibles para mejorar la visión estaban disponibles usando múltiples ojos. Pero lo que evolucionó fue que solo dos de los ocho ojos se desarrollaron mucho, para manejar una visión detallada compleja con percepción de profundidad, y los seis restantes permanecieron rudimentarios.

La evidencia sugiere que si desea una visión muy detallada, dos ojos principales son realmente la mejor disposición.

Cada característica evolutiva tiene un costo beneficio. Tener un tercer ojo podría darle algunas ventajas a la vista (no estoy seguro), pero seguramente lo expondrá a un gran gasto de energía para desarrollarlo y protegerlo, y a un aumento de la mortalidad debido a infecciones y traumatismos oculares. Evolution siempre selecciona a las personas más en forma, por lo que quizás tener solo 2 ojos y oídos es el mejor compromiso para todos hasta ahora.

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