夜行動物の魅力的な視覚世界

要約

この記事では、夜行性動物が暗闇で見ることができるようにする適応について探求します。人間は夜にグレーの形のないキャンバスを見るのに対し、多くの動物は細部、形状、色彩にあふれた豊かで多様な世界を経験しています。夜行性動物は、拡大された目、タペタムルシダム、より遅い光受容体など、光の不足を補うためのさまざまな生物学的適応を進化させ、ランダムに到着する光子の散乱を検出することができます。

暗闇への適応

夜行性であろうとなかろうと、すべての目は、光子として知られる光の粒子を検出するために網膜の光受容体に依存しています。光受容体は、これらの光子に関する情報を網膜や脳の他の細胞に報告し、脳は目が知覚する環境のイメージを構築するために使用します。しかし、光子は暗闇ではより少なく、より信頼性の低い方法で目に当たるため、大部分の昼行性動物の目にとっては検出が困難です。

拡大された目

夜行性動物は、拡大された目など、暗闇で見るためのさまざまな適応を進化させています。たとえば、ターシャは哺乳類の中で頭のサイズに比べて最大の目を持ち、各眼球は脳と同じ大きさです。より大きな目は、瞳孔とレンズがより大きくなることがあるため、受容体により多くの光を集中させることができます。

タペタムルシダム

猫は、タペタムルシダムと呼ばれる構造物を持つ光り輝く目を使って夜間に見ることができます。この構造物は、光受容体の後ろにある鏡のような細胞の層から作られており、結晶を含んでいます。これらの結晶は、入射光を光受容体に向けて跳ね返し、目から出します。これにより、光受容体は光子を検出する2回目のチャンスを得ることができます。このことから、私たちが道路で使用する人工的な猫の目が生まれました。

遅い光受容体

トードは、人間の光受容体よりも25倍以上遅い光受容体を持ち、1秒あたりの各光受容体に1つの光子しか当たらなくてもイメージを形成することができます。これにより、彼らは私たちの目が各視覚時間間隔でキャッチするよりもはるかに多くの光子を集めることができます。しかし、これにより、トードは非常にゆっくり反応するようになり、4秒ごとに更新されたイメージしか受信していません。

光子のキャッチのための細部の喪失

ハヤブサガの花を星の輝く夜にもカラーで見ることができるのは、彼らの視覚知覚から細部を取り除くことで実現しています。隣接する光受容体からの情報は、彼らの脳でグループ化されるため、各グループの光子キャッチは個々の受容体よりも高くなります。しかし、光受容体をグループ化することで、イメージの細部が失われます。細かいディテールは、空間の1つの小さなポイントから光子を検出する各光受容体の細かなグリッドを必要とするためです。