夜行性動物はどのようにして暗闇で見るのか?

2016年11月15日

人間の目は、夜になるとほとんど見ることができなくなってしまいますが、夜行性動物のなかには、暗闇の中でも色や形、細かなところまで見ることができるものがたくさんいます。

一体、人間と夜行性動物の目の仕組みにはどのような違いがあるのでしょうか?

実のところ、夜行性動物は、光の不足を補うために、目を光らせたり、大きく進化させたり、目の構造を変えるなど、それぞれがもつユニークな方法で暗闇に順応してきたことが複数の調査で示されています。

ここでは、夜行性動物が暗闇でどのようにものを見ているのかについて、メガネザルやネコ、カエル、蛾(が)の目の仕組みを例に紹介します。

暗闇ではものが見えにくい理由

夜行性であろうがなかろうが、動物も人も、ものが見える仕組みは同じです。

まず、目の網膜にある光受容体が「光子」と呼ばれる光の粒子(エネルギー)を見つけ出し、その情報を他の網膜の細胞や脳に伝えたます。その後、脳が受け取った情報をもとにイメージ画像を作り出すことで見ることができます。

太陽の光の下では、曇りの日の夜の暗闇に比べると、目に取り入れられる光子が1憶倍も多いのに対して、暗闇では、わずかな光子がバラバラに散乱して目に取り入れられるため、見えにくくなるといわれています。

夜行性動物の目の特徴と見え方

たくさんの光子の情報が目に入ると、それだけ脳は鮮明なイメージ画像を作ることができますが、光子が少ないと、イメージ画像の品質が悪くなってしまうため、夜行性動物は、暗闇に順応するために、目(感覚器官)の仕組みを進化させてきました。

以下に、夜行性動物の目の特徴や暗闇での見え方について、例を挙げて紹介します。

メガネザル

メガネザルは、ほ乳類の中でも、脳に対する目の割合が最も大きく、なんと両方の眼球がそれぞれ脳と同じサイズだといわれています。

これは、人間でいうと、グレープフルーツほどの大きさの目をしていることになります。

このようにしてメガネザルは、目を大きく進化させることによって、光の量を調節する瞳孔も大きくなるので、夜でも可能な限りたくさんの光を取り入れられるようになりました。

ネコ

ネコは、暗闇で目の網膜の後ろにあるタペタムと呼ばれる反射板を使って、目に入ってきた光子を反射させて、光受容体に跳ね返らせることで、わずかな光の量を2倍に増やすことができます。

これが、ネコの目が暗闇で不気味に光る理由であり、この仕組みは、道路で自動車の光を反射して光るキャッツアイに利用されています。

ヒキガエル

ヒキガエルの目は、取り込んだ光の情報を脳に伝えるスピードを遅くすることで、人よりもはるかに多くの光を集めることができます。

その速度は、人間の25倍の遅さに相当し、それによって4秒間分もの光をため込んで集めてから脳に送ることができるため、カエルの場合、仮に目の光受容体に光子が1秒間にたった1つでも取り込むことができれば、脳でイメージ化することができるといわれています。

しかし、集めた光が4秒ごとに送られるので、受け取った情報をイメージ化して更新するにはそれだけ時間がかかり、反応が遅くなることは避けられません。

こうして、夜行性のヒキカエルは、動きの遅い獲物を捕食するようになっていきました。

蛾(が)

スズメガは、花の色が、わずかな星の光の下でも分かります。

夜行性の蛾は、小さな目がたくさん集まっている複眼を持っており、光を外に反射させないで一つ一つの目で、光を何度も屈折させることで、わずかな光子を効率的に取り入れています。

しかし、蛾の目は、光を取り入れるには有利な構造をしていますが、物質の詳細を把握するには適していないので、イメージ画像は粗いようです。