1. まっくらでも 見えるって ほんとう?
1. 本当に真っ暗でも見えるのか ── 得意なのは薄暗さ
1. 「暗闇でも見える」の訂正 ── 薄明薄暮性という活動時間
ねこの 目は、ひかりが すこしでも あれば、それを じょうずに つかいます。でも、ひかりが ぜんぜん ない ところでは、見えません[1]。
くらい ところで 人より 6〜8ばい よく 見える、という はなしも あります。これは めやすの かずです。
ねこが いちばん げんきなのは、まよなかでは なく、あさ はやくと ゆうがたの うすぐらい ころ だと いわれます[1]。では、うすぐらい ところで、目は なにを して いるのでしょう。
2. ひとみは、どうして たてに ほそ長いの?
2. 縦に細長い瞳は、光の量を大きく変えられる
2. スリット瞳孔 ── 光の調節幅と、狩りの仕方との関係
あかるい ところで ねこの 目を 見ると、くろい ところが たてに ほそく なって います。これが ひとみです。くらく なると、まんまるに ひろがります。
ひとみは、ひかりが 目に はいる まどです。ほそく すれば、ひかりを すこし、ひろげれば たくさん 入れられます。ねこの ひとみは、人の ひとみより、ずっと 大きく かわる、という けんきゅうが あります[2]。
たてに ほそい ひとみの どうぶつは、えものを まちぶせする なかまに おおい、という けんきゅうも あります[3]。
明るい場所でネコの目を見ると、黒目が縦に細い線のようになっています。暗くなると、これが丸く広がります。瞳は、光が目に入る窓です。細くすれば光を絞り、広げれば多くの光を入れられます。
2006年の論文では、ネコの縦長の瞳は、目に入る光の量を約135倍もの幅で変えられると報告されています。人の丸い瞳は約10倍です[2]。13倍あまりの差になります。
縦長の瞳は、獲物を待ち伏せして狩る肉食動物に多いという調査もあります。草食動物は横長、獲物を追いかける肉食動物は丸い瞳が多いそうです[3]。同じ「暗がりに強い目」でも、狩りの仕方と形が結びついているようです。
ところが、光を入れるだけでは、暗がりで見るには足りません。入った光を受け止める網膜はどうなっているのでしょうか。
ネコのたて長のスリット瞳孔は、目に入る光の量を約135倍の幅で変えられるとされ、人の丸い瞳孔の約10倍と比べて広い(Malmström & Kröger, 2006。要旨の記述による)[2]。
同論文は、スリット瞳孔が多焦点の水晶体をもつ動物にだけ見られることを示した。ネコ科では、小型種は多焦点レンズとスリット瞳孔、大型種は単焦点レンズと丸い瞳孔をもつ。スリットにすると、明るい所でもレンズ全体を使えるからだという[2]。
形と暮らし方にも相関がある。別の研究では、待ち伏せ型の捕食者に縦長、草食動物に横長、活発に追う捕食者に丸い瞳孔が多い傾向が報告された[3]。ただし、これは傾向であり、例外もありうる。
では、広く絞れる窓から入った光は、網膜でどう受け止められるのか。
3. 目の おくには、どんな しかけが ある?
3. 光を二度使う網膜 ── 視力と引きかえの工夫
3. 桿体の多い網膜とタペタム ── 感度と解像度のトレードオフ
目の おくには、ひかりを かんじる ちいさな つぶが ならんで います。くらい ところで はたらく つぶが、ねこには とても おおい と いわれます[4]。
さらに、そのうしろに、かがみのような まくが あります。つぶを とおりぬけた ひかりを はねかえして、もういちど つぶに あてます[5]。ひかりを にど つかう、といえば わかりやすいでしょう。
ただし、ひかりを あつめる かわりに、こまかい ところを 見る ちからは、すこし おちると いわれます[6]。
網膜には、光を感じる視細胞が並んでいます。暗い所で働く桿体と、明るい所で色を見分ける錐体です。ネコの網膜では、桿体がとても多いと報告されています。錐体1個あたりの桿体の数は、場所によって変わり、中心に近いほど少なく、周辺ほど多くなります[4]。
網膜の外側には、タペタムと呼ばれる反射層があります。視細胞を通り抜けた光をもう一度視細胞に当てて、光を二度使うしくみです。ヒトを含む真猿類や、リス、ブタなどにはないとされます[5]。
ただし、タペタムの中で光が散るため、細かい見え方(視力)はわずかに落ちるといいます[6]。感度を上げた分、くっきりさは少し手放しているようです。
こうして、ネコは少ない光をたくさん集めます。ところが、近くのものはどうなのでしょう。
網膜の視細胞は、暗所で働く桿体と、明所で働く錐体に分かれる。1973年の報告の要旨によると、ネコの網膜では錐体1個あたりの桿体の数が、中心部で約10〜11個、周辺で約65個、端では約100個と、場所で大きく異なる[4]。1つの比率で語れない点に注意が要る。
網膜の外側にあるタペタム(輝板)は、視細胞を通過した光を反射し、光子と視細胞が出会う2度目の機会をつくる反射層だと説明される[5]。ヒトを含む真猿類やリス、ブタなどにはない。
感度を上げる代わりに、タペタム内の光の散乱によって視力がわずかに損なわれるという[6]。瞳孔・桿体・タペタムは、いずれも光を集める方向への特殊化であり、解像度とは引きかえの関係にある。では、集光に偏った目が、苦手とする距離はどこか。
4. ちかくの ものは、どうやって わかるの?
4. 鼻の先の死角を、ひげがおぎなう
4. ひげによる近距離の補完 ── 視覚の死角と触覚
ねこは、ちかくの ものに ピントを あわせるのが にがてだと いわれます[1]。はなの すぐ まえは、目より ひげの ほうが たよりに なります。
ねこの ひげは、おもに 24ほん ほど あって、うごかす ことが できます[7]。ひげの ねもとには しんけいが あつまって いて、まわりの ようすを さぐります。
かおの ほかの ところや、まえあしの うらにも、ひげが あると いわれます。くらい ところの かりでは、とくに やくに たつ そうです。
自分でも しらべて みたく なったら
自分でも調べてみたくなったら
自分でも調べてみたくなったら
今日できること
ねこが いる ひとは、へやが あかるい ときと、すこし くらい ときの ひとみを、はなれた ところから 見て みましょう。ライトを むけたり、かおを ちかづけすぎたり しません。ねこが いない ひとは、かがみで 自分の 目を 見ます。
出かけてできること
どうぶつえんや すいぞくかんで、ひとみの かたちが ちがう どうぶつが いたら、見くらべて みましょう。ひるまは ねている どうぶつも いるので、かいせつの ひょうじを よむのも たのしいです。
こうしきの 情報
どうぶつの 目の ほんや、どうぶつえんの かいせつにも、ヒントが あります。
今日できること
ネコを飼っている人は、部屋が明るいときと薄暗いときで、瞳の形がどう変わるかを、離れた場所から見てみてください。ライトを向けたり、顔を近づけすぎたりするのはやめましょう。飼っていない人は、鏡で自分の瞳の大きさが変わるようすを見ます。
出かけてできること
動物園や水族館で、瞳の形(縦長・横長・丸)がちがう動物が見られたら、見比べて、暮らし方と結びつくか考えてみるのもよいでしょう。夜行性の動物は昼間は見つけにくいので、施設の解説表示を読むのも手です。
公式情報
動物園・博物館の解説、日本語で読める動物の感覚についての本にも、手がかりがあります。
今日できること
飼いネコがいる場合は、室内の明るさを変えたとき、瞳孔の形がどう変わるかを離れた位置から観察する。ライトを直接向けたり、顔を近づけすぎたりしない。いない場合は、鏡で自分の瞳孔の変化を見て、ネコとの違いを考える。
出かけてできること
動物園・水族館で、縦長・横長・丸の瞳孔をもつ動物が見られたら見比べ、狩りの仕方や活動時間との関係を、出典[3]の傾向と照らして確かめる。夜行性の動物は観察しにくいので、施設の解説表示を読む手もある。
公式情報
出典に挙げた論文の要旨(スリット瞳孔の光学、瞳孔形状と生態の相関、網膜の視細胞比)を読み、本文が要旨の記述に頼った数字の原文を探してみるのもよい。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
瞳孔の調節幅・視細胞の比率・瞳孔形状の相関は、論文の要旨や検索で得た記述に基づく。ひげは解説記事による。
- Cats Protection: Five facts about cats' eyes https://www.cats.org.uk/cats-blog/cat-eyesight-facts (薄明薄暮性・暗がりでの見え方・近距離)
- Malmström & Kröger (2006) Pupil shapes and lens optics in the eyes of terrestrial vertebrates, J Exp Biol 209:18-25 https://lup.lub.lu.se/record/418144 (瞳孔の形と水晶体)
- Banks et al. (2015) Why do animal eyes have pupils of different shapes? Science Advances https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.1500391 (瞳孔の形と狩りの仕方)
- Steinberg, Reid & Lacy (1973) J Comp Neurol 148:229-248 https://doi.org/10.1002/cne.901480209 (ネコの網膜の桿体と錐体)
- Ollivier et al. (2004) Vet Ophthalmol 7:11-22 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14738502/ (タペタムのはたらき)
- Schwab IR (2005) "Mirror, mirror, on the wall…" Br J Ophthalmol 89(5) https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC1772617/ (視力とのトレードオフ)
- BBC Science Focus: Why do cats have whiskers? https://www.sciencefocus.com/nature/why-do-cats-have-whiskers/ (ひげの本数としくみ)
なおした ところ
更新履歴
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