ガラガラヘビには熱源を感知できる「目」が1対あるのでしょうか?

サイドワインダーミサイルをご存知ですか？世界の軍事史上では「エアキラー」として知られています。それが有名な理由は、空中戦における強力な殺傷力だけでなく、優れた対干渉能力にもある。複雑な戦場環境において、敵を捉えて正確に標的を攻撃することが可能です。このミサイルの命中率はなぜこんなに高いのでしょうか?答えはその名前の中にあります。

サイドワインダーミサイルは、ターゲットにロックオンするために「サイドワインダー熱感知」赤外線検出技術に依存しており、これはターゲットから放出される赤外線放射信号を検出して誘導する方法です。ミサイルが目標に近づくと、赤外線検出器が目標から放射された赤外線信号を受信し、これらの信号に基づいてミサイルの飛行方向を調整し、目標に命中するまで続けます。この誘導方法により、サイドワインダーミサイルはより高い命中率と耐干渉能力を獲得します。

戦闘機に搭載されたサイドワインダーミサイル。画像出典: インターネット

では、なぜガラガラヘビは赤外線検出技術を持っているのでしょうか?これはすべて、ガラガラヘビの熱受容器、つまり「熱眼」のおかげです。ガラガラヘビやマムシなどのヘビには、目と鼻孔の間の頬窩と呼ばれる部分に「ホットアイ」があります。頬のくぼみは通常、深さ 5 mm、長さはわずか 1 cm です。この頬窩はトランペットの形をしており、トランペットの口は前方に傾いており、中央の薄い膜によって内側と外側の 2 つの部分に分かれています。内部には外界とつながる細い管があり、内部の温度はヘビの周囲の温度と一定に保たれます。外側部分は集熱部です。トランペットに向かっている方向に熱い物があれば、赤外線はここを通過してフィルムの外側を照射します。明らかに、この温度はフィルムの内側の温度よりも高くなります。フィルム上に分布する神経終末は温度差を感知し、生体電流を発生させ、それがヘビの脳に伝達される。ヘビは目の前に熱い物体がどこにあるか知っています。これらの動く物体は小さな温血動物であることが多く、ガラガラヘビの脳は獲物を捕らえるために対応する「指示」を出します。

ガラガラヘビの頭にある熱い目。画像出典: インターネット

ラトルスネークサーマルアイシステムの熱感知原理は、医療分野でも効果的に応用されています。同様の装置を使用して人体から放出される赤外線を検出し、鮮明な熱画像に変換する医療用赤外線熱画像装置が設計されています。この熱画像イメージは、人体のさまざまな部分の温度分布を直感的に反映することができます。これは医療診断において非常に重要です。例えば、人体の一部に炎症が起こると、通常は体温の上昇を伴います。熱画像技術は、これらの異常な温度領域をより正確に検出できるため、医師が早期に診断するのに役立ちます。さらに、血液の流れと分布は局所的な温度に影響を与えるため、体の血液循環を監視するためにも使用できます。赤外線サーモグラフィーは、病気の診断や理学療法に使用できます。公共の場で素早く非接触で体温を測定することもできます。新生児の血液中のビリルビン濃度を特定波長の赤外線で検出することで、黄疸の問題を早期に検出し治療することができます。

Sidewinder Thermal Eye System の熱感知原理に関する徹底的な研究は、多くの医療機器の開発と革新に貴重なインスピレーションとアイデアをもたらします。これらの原理に基づいて、研究者はより正確で効率的な検査機器を設計し、病気の診断とモニタリングの精度と有効性をさらに向上させ、医療分野に新たな進歩と発展をもたらすことができます。もちろん、実際の医療用途では、Rattler Thermal Eye System の熱感知原理を現代の技術と組み合わせてさらに開発し、改善する必要があります。そうすることで、医療分野の特殊なニーズや基準にさらに適応し、人間の健康にさらに大きな役割を果たすことができるようになります。