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もしも巻貝があなたを見つめていたら、あなたはどう感じるでしょうか?

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ほら貝がこっそり見ています。出典: ギズモード

スポンジ・ボブのカタツムリが大きな目であなたを見ているように感じますか?

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巻貝に目があることを知らない人も多いかもしれません。実際、巻貝には目があるだけでなく、写真に示すように非常に大きくて目立ちます。関連する貝類の目は巻貝の目よりもはるかに小さい。

目は単なる飾りだと思わないでください。実際、その目はタコなどの頭足動物の目と形が似ています。眼球の構造がカメラに似ていることから、カメラ型眼とも呼ばれます。

下の写真は、ワシウイングコンク（Strombus raninus）の眼球で、大きさは約 1.9 mm × 1.6 mm です。

ソース文書 1

この目は小さなカタツムリのようなもので、長くて引き込める眼柄が眼球につながっており、眼球は角膜、水晶体、硝子体、色素細胞、感覚桿体束で構成されています。

巻貝のさまざまな器官の位置と、目の位置が示されています。

しかし、カタツムリの目は人間や他の脊椎動物の目とはやはり異なります。これらの下等な生物の目は構造的にさらに「進化した」ものであるとさえ言える。

巻貝の目

下の図に示すように、脊椎動物の目（左）では、神経線維（2）が網膜（1）の前にあるため、光は神経線維を通過して網膜に到達し、光の一部が遮られ、網膜上の領域が光を感知できなくなり、盲点（4）が形成されます。カタツムリや頭足動物の目では、神経繊維は網膜の後ろにあるため、光を遮ったり網膜を傷つけたりすることはありません。

言い換えれば、人間の目は巻貝の目ほどうまく設計されておらず、結局のところ、人間の目には死角がないのです。

人間の目の構造 出典: thoughtco

巻貝の目のレンズは球形に近いですが、人間の目のレンズは楕円形に近く、巻貝のレンズよりも平らです。

この違いは、カタツムリは水中で生活し、人間は陸上で生活するために生じます。人間が物を見るときは空気を通して見ますが、カタツムリは水を通して見ます。媒体の屈折率の違いにより、水生カタツムリはより高い屈折率を持つ球面レンズを進化させました。

科学者たちはまた、巻貝の球状レンズの屈折率は均一ではなく、中心から外側に向かって減少し、勾配を形成していることを発見した。

そこで疑問なのは、このように動きの遅い生き物にとって目は何の役に立つのか、ということです。

まず、何が見えるのかを知る必要があります。何が見えるかは、主に目の光に対する感度によって決まります。

科学者キルシュフェルトは、瞳孔径、眼の焦点距離、桿体束の長さ、桿体束の直径、および光受容体の吸収係数から、光源に対する眼の絶対的な感度を計算する式を導き出しました。

A は瞳孔径、f は眼球の焦点距離、d は感覚桿体束の直径、x は感覚桿体束の長さ、k は光受容体の吸収係数です。出典: 参考文献1

科学者たちは、ワシの巻貝の平均絶対光感度は9.9μm2であるのに対し、人間の目のそれはわずか0.023μm2であると計算した（単位は1平方メートルあたりに受信できる光子の数を意味する）。ワシの翼を持つ巻貝の光源に対する絶対感度は、人間の約 430 倍です。つまり、カタツムリは人間よりも光に対してはるかに敏感なのです。

光に対する感度が高いということは、この生物が暗い場所でもより鮮明に見えるということを意味します。カタツムリは夕暮れや夕方に動き回ることを好むため、その目は光に対してより高い感度を備えている必要があります。しかし、光がもう少し強ければ、巻貝の目はそれに耐えられないかもしれません。

異なる生物間の眼球値の比較。解像度の列は網膜解像度です。人間の目の解像度はカタツムリの約60倍です。出典: 参考文献1

しかし、網膜解像度の点では、巻貝は人間には及びません（上の表を参照）。つまり、簡単に言えば、巻貝には光に敏感だが解像度が非常に低く、何もはっきりと見ることができない一対の目があるのです。この視覚器官を「目」と呼ぶよりも、「光受容器」と呼ぶ方が適切でしょう。魚が泳いでその横を通り過ぎても、おそらく黒い影が通り過ぎるのしか見えないでしょう。

しかし、このビジョンだけで十分です。外の光と影の変化を感知すると、すぐに頭を殻の中に引っ込めて身を守ります。人々は逃げる必要は全くなく、危険を感じたらただ隠れるだけでいいのです。

ホタテ貝の目は巻貝の目と似た機能を持っています。しかし、ホタテ貝の目は小さいにもかかわらず、その数ははるかに多いのです。ホタテガイには約200個の目があり、ホタテガイに比べて光に敏感な範囲が広いです。また、危険を察知すると、すぐに拍手のように泳いで逃げていきます。逃走能力に関しては、ホタテの方がわずかに優れているだけです。

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さらに、巻貝の目には、予想もしなかった特別な機能があります。それは、再生できるということです。 2018年、科学者たちはカタツムリを対象に実験を行い、2つの目を切り取ったが、8週間後、眼柄に新たな目が1対生えてきた。

巻貝の眼の再生過程 出典：文献2

このことから、再生という点では、人間の目はカタツムリの目と決して比較できないことがわかります。

参考文献:

Seyer J O. タカ翼巻貝 Strombus raninus (L.)J の眼の構造と光学特性実験動物学ジャーナル、1994年、268(3):200‐207。

Clark J M. フロリダのファイティングコンク貝 (Strombus alatus) の眼の再生中の視覚機能と網膜内のオプシン発現の回復J. 2018年。

出典：この記事は中国科学普及協会が作成し、中国科学普及博覧会が監修しています。

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