#051 眼の構造進化と生物系統樹

■1■目(眼)は光を受容する感覚器であり、受容された光の情報は中枢神経系の働きにより視覚が生じる。多くの動物が眼に相当する器官を持つ。発生起源が皮膚表層部の表皮由来のものと、中枢神経系である脳の一部由来のものに大別できる。無脊椎動物の眼は表皮由来であり、脊椎動物は脳神経由来である。

■2■眼は形態で分類すると、単眼・複眼・カメラ眼に分けられる。「単眼」は光受容細胞が杯状の構造を形成し、外層にレンズを備えるがピント調節や絞りの機能はない。「複眼」は表面にある光受容細胞が集まって盛り上がり、個眼ごとにレンズができて集光性能を高め、また光の角度で方向の識別を可能にした。

■3■「カメラ眼」はまさにカメラのようにピント調整が可能な1枚のレンズ(または水晶体)、取り込み光量を調整する機能、そして広い面積の光受容組織(網膜など)を供えた構造を持つ目である。すべての脊椎動物が備えている。イカやタコの光受容体は皮膚層が括れて体内に取り込まれたカメラ眼を持っている。

■4■目の細胞には明るい場所で働く「錐体細胞」と、暗い場所で機能する「桿体細胞」がある。色を認識するのは錐体細胞であり、全ての目において光を捉える事は、視細胞に蓄えられたオプシンというタンパク質分子が最初に光を吸収する事で始まる。見えている光の波長すなわち可視光線は生物によって異なる。

■5■鰭脚類(海生哺乳類)とクジラ類は1色型色覚であり、両生類は色覚を持つものも多いが一方で持たないものも多い。魚類では硬骨魚類は一般的に3色型の色覚を持つ。ある種の魚類は4種類の錐体細胞を持つ。爬虫類は、一部のカメと過去の爬虫類は4色色覚だが、現在は3色型や2色型で無色型もいる。

■6■鳥類は爬虫類由来の4色型色覚を持ち、紫外線の領域まで認識できる。節足動物の昆虫は一般的に色覚を持つが、アリやカマキリは色覚を持たない。エビやカニ等は色覚を持つ。ナミアゲハの複眼には少なくとも5種類の色覚がある。軟体動物のオウムガイは10種類、シャコは12種類の色覚細胞を持つ。

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() 画像は ニュートン別冊「ゲノム進化論」 より借用・加工。

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