単眼も複眼ももつ“目の工場”ケヤリムシの謎

動けないにもかかわらず、なぜ昆虫ばりの複眼まで進化させたのか

2016.08.02
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カリブ海にすむケヤリムシ、ビスピラ・メラノスティグマ(Bispira melanostigma)。(PHOTOGRAPH BY MICHAEL BOK)
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 ケヤリムシは、動物というより羽根ぼうきに見える。海で泳いでいるとき、羽根のような触手の束が岩から生えていたら、それがケヤリムシだ。触手は口の周りから伸び、周囲の水中に含まれる微小な餌をこし取る。すぐそばまで近付くと触手はすぐに縮こまり、棲管(せいかん)と呼ばれる巣に引っ込んでしまう。この中に、ミミズのような細長い体が隠れている。

 このようにすばやく反応できるのは、触手に目があるからだ。彼らケヤリムシは、不審者の接近を目の付いた口で監視できる「生ける羽根ぼうき」といえる。

 最も単純な動物の目は、濃い色素のある光検出器からなる。この目で、持ち主はいわば「1画素」で世界を感じる。正確な像とは言えないが、光や影の方向を知るには十分だ。このように単純な光検出器がたくさん集まると、いくつもの方向から来る光の情報を得られ、高解像度で世界を把握できる。昆虫の複眼がそうだ。(参考記事:「【写真集】虫の目、間近で見た12選」

「ナショナル ジオグラフィック」2016年2月号の特集記事「不思議な目の進化」で私はこう書いた。「単純な目をただの通過点とみるのは間違いだ。現存する動物の目は、持ち主に必要な機能に特化している」「多様な目の進化のプロセスを解き明かすには、目の構造を調べるだけでは不十分で、動物が目をどのように使っているかを知る必要がある」

 ケヤリムシの場合、必要な機能は防御しかない。彼らは棲管に入って海底に固着する生活を送り、流れてくる細かな餌を水中から取り込んで食べる。仲間のゴカイなどと違って積極的な捕食はしないため、鮮明な視覚はいらない。自分の体が棲管に入っているか、危険が近付いていないかが分かれば十分なのだ。(参考記事:「ヒトデの目は見えていた!」

 しかし、複雑な機能が不要であるにもかかわらず、各種いるケヤリムシは単なる光検出器から精巧な複眼にいたるまで、驚くほど多様な目を進化させてきた。スウェーデン、ルンド大学のミカエル・ボーク氏がケヤリムシを「自然界の目の工場」と表現したゆえんだ。

 多くのケヤリムシは、頭部に基本的な光検出器である1画素の単眼を持つ。目のある場所としてはおかしくない。単純すぎて正確な像は得られず、しかも目は頭の中に埋まり、頭自体も棲管に入っている。ケヤリムシはおそらく、この目で周囲の明るさを測るか、体内時計を調節しているのだろう。単眼は胴体と尾の先端にもある。何らかの理由で体が棲管から露出してしまった場合にも、すぐに気付けるからかもしれない。

 羽根のような触手である鰓冠(さいかん)にも単眼があり、複数持つものでは羽根ぼうきに付着したオレンジ色の花粉のように見える。この単眼で、危険な相手が接近していないかを知ると考えられている。物体自体を見分ける能力はないが、影が動くのを感知して、替えの利かない無防備な触手をしまうべきか判断するのだ。(参考記事:「ヒザラガイの目は鉱物アラゴナイト」

 こうした目的のためには単眼で十分なので、一部のケヤリムシが光検出器を高性能の複眼へと進化させている理由は分かっていない。彼らの複眼は驚異的で、そんなによく見えても動けやしないのに、まるでハエの目を花に移植したかのようだ。種ごとの多様性も大きい。

 ケヤリムシ科のうちMegalommaという属には、たくさんの触手の先端に小さな複眼を1つずつ備えている種がいる一方、かなり大きな複眼を2つだけ持つ種もいる。ボーク氏は「どちらにもに利点はあります」と言う。大きな複眼があれば、それだけ世界を鮮明に見られるが、「危険も大きくなります。その触手がちぎれたら、盲目になってしまいますから」

 ボーク氏は、こうした利点と危険性のバランスは、それぞれの生息環境によって決まるのではと考えている。「視覚的な変化の多い環境にいる種は、周囲をはっきり見るため、より精巧な視覚システムが必要なのでしょう。一方、変化の乏しい環境にいる種は、影の動きを感知できる程度で十分やっていけるのです」

 ケヤリムシの目に興味深い多様性があることを報告してきたボーク氏は、今後、こうした目と脳の連絡を研究したいと考えている。羽根さながらの鰓冠に備わった目は、一般的な視覚中枢にはつながっていないように思われる。奇妙な位置に目を発達させたケヤリムシは、新しい神経回路も一から進化させる必要があったはずだ。そうした回路を解明することで、ボーク氏は最も原始的な目ができた過程について手がかりを得られるかもしれない。

目の持ち主は誰?

文=Ed Yong/訳=高野夏美

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