この驚くべき魚：数億年にわたる視覚的な「進化」を完了するのにたった90日しかかかりませんでした

孵化したばかりのクロダイの稚魚の群れは、人生で最もスリリングな変化を遂げています。体長はわずか3mmで、網膜はぼんやりとした光と影しか認識できない未現像のフィルムのようなものです。しかし、今後 90 日間で、これらの若い魚は 1 日平均 23,000 個の錐体を追加し、祖先の 3 億 8,000 万年にわたる視覚の進化を繰り返すことになります。個人の発達とシステムの発達の間の時間と空間のこの折り畳みは、生命の最も深い生存の知恵を明らかにします。

1日目～7日目：モノクロの世界から始まる

孵化したばかりのクロダイの稚魚は体長わずか3mmで、その視覚系はカンブリア紀の原始的な魚類の視覚系、つまり単色の桿体によって支配される「白黒視覚」に似ている。このとき、網膜は古いフィルムカメラのようなものであり、紫外線しか見えず、365nmの紫外線のみを受信して​​プランクトンの弱い蛍光を識別することができます。反応は非常に遅く、獲物を見たときに反応するのに0.12秒かかります（人間はまばたきするのに0.1秒しかかかりません）。生き残るための生存戦略は皮膚感覚に頼ることであり、体には毛髪の動きのように水の流れを感知できる「水流センサー」があります。この段階では、若い魚の捕食成功率はわずか2％で、10回の捕食のうち1回しか成功せず、5億年前の古代魚と同じくらい不器用です。

7日目～30日目: 二色革命の勃発

孵化後7日目に、魚の目は突然、急激にアップグレードし始め、幼魚の網膜で遺伝子レベルの「カンブリア爆発」が起こりました。甲状腺ホルモン受容体が活性化され、錐体の異常な増殖を引き起こします。この段階では、網膜が再構築され、中心窩錐体の密度が急上昇し、毎日 23,000 個の新しい光受容細胞が追加されます。これは、カメラに毎日大量のピクセルを追加するのと同じです。彼らは青と緑を同時に見ることができ、藻類の背景に対して獲物の輪郭を認識することができます。捕食反応が5倍速くなります。捕食時間は5秒から0.8秒に短縮され、走光性行動の精度は78％に達します。科学者たちは、この時の遺伝子の変化は、3億年前に魚が初めて色覚を進化させたときと全く同じであり、デボン紀の硬骨魚の視覚の向上を完璧に再現していることを発見した。

30日目～60日目: 三色型視覚の基礎

満月の黒鯛は新たなスキルを解放します。 30 日齢の稚魚は「白亜紀モード」に入り、網膜が層状に進化し始めます。

新たに追加された錐体細胞は、緑色の光の背景の下で獲物の輪郭を認識し、水草の山の中にいる小さな昆虫をはっきりと見ることができます。神経のアップグレード：双極細胞の樹状突起の複雑さが3倍に増加し、動物は予備的な色のコントラストと分析機能を備えています。採餌時間の延長：弱い赤色光の助けにより、夕方に1.5時間長く餌を見つけることができます。このステージでは狩りの成功率が5倍に上がり、10回の攻撃で6匹の獲物を捕まえることができます。これは、1億年前の恐竜の時代における魚類の視覚的進化を再現したものに相当します。

60日目～90日目: 四色王の戴冠式

最後の 30 日間で、若い魚は視覚システムの究極の進化を経験します。4 つの色がすべて完全に開き、人間には見えない紫外線が見え、赤、青、緑を区別することもできます。彼らの動体視力は非常に優れており、時速 30 キロメートル (電動自転車よりも速い) の速度で獲物を捉えることができます。彼らの予測は極めて正確で、コインの厚さ以下の誤差で獲物の位置を0.5秒前に計算することができます。現時点では、彼らの目の構造は、2300万年前の祖先の化石とまったく同じです。しかし、残酷な現実は、この期間に「視力の弱い」小魚の94％が自然に排除されたということです。

この視覚の変化は遺伝子だけのものではなく、精密な彫刻刀、つまり環境要因も必要とします。環境要因の中でも、塩分と光がその発達を調節します。まず、塩分濃度が適切でなければなりません。水が薄すぎたり塩分が多すぎたりすると、目の発達が遅くなります。 2番目に、青色光への曝露が必要であり、特定の青色光に毎日曝露すると、反応速度が22％速くなります。完全な暗闇は失明の原因となり、光がない場合は眼神経が63%萎縮します。人間の赤ちゃんが発育するために栄養と刺激を必要とするのと同じように、小魚の目も完璧に成長するために特別な環境を必要とします。

90日目に日光が育成池に差し込んだとき、生き残ったクロダイの稚魚は視覚系の究極の進化を完了していました。網膜には4種類の錐体が精密に配置され、神経回路は量子効率で作動します。このシステムは個体の生存のためのツールであるだけでなく、3億8000万年もの間持続してきた遺伝的記憶でもあります。人生における 90 日間の時間と空間の折り畳みの中で、すべての若い魚は祖先の進化の叙事詩を再現しています。彼らの目は私たちにこう語りかけます。生命の偉大さは、その長い進化だけでなく、数十億年にわたる知恵が一瞬の変革に集中していることにもあるのです。

参考文献:

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