1: 2015/02/26(木) 08:32:37.29 ID:???.net
掲載日:2015年2月25日
http://news.mynavi.jp/news/2015/02/25/037/

no title


 視覚の研究で大きな発見があった。トンボには、色覚に関わるオプシン遺伝子がけた違いに多いことを、産業技術総合研究所の二橋亮(ふたはし りょう)主任研究員と深津武馬(ふかつ たけま)首席研究員らが見つけた。大半の動物は2~5種類のオプシン遺伝子しかないのに対し、トンボは、ギンヤンマの33種類を最高に15種類以上のオプシン遺伝子を持っていた。

トンボの複眼は色覚能力が極めて高く、周りに色があふれるように超多彩に見えているようだ。色覚の多様性と進化をたどる新しい手がかりとして注目される。東京農業大学の矢嶋俊介(やじま しゅんすけ)教授、川原玲香(かわはら りょうか)博士研究員、総合研究大学院大学の蟻川謙太郎(ありかわ けんたろう)教授、木下充代(きのした みちよ)講師らとの共同研究で、2月24日付の米科学アカデミー紀要オンライン版に発表した。

 光は眼の光受容細胞で電気信号に変換され、脳で情報が処理される。光受容細胞には、光センサーのオプシンタンパク質が存在する。異なる種類のオプシン遺伝子が感受性の異なる光センサーを作り出す。ヒトは、青、緑、赤の3原色に対応した光センサーを作り出す3種類のオプシン遺伝子を持つ。このため、ヒトは可視光が見えるが、紫外線は見えない。

 研究グループは、最新の次世代シーケンサーで網羅的にトンボの遺伝子を解析して、オプシン遺伝子を調べた。トンボは複眼を持つ昼行性の昆虫で、聴覚や嗅覚が退化しており、ほかの昆虫と比べて視覚への依存度が高い。12種類のトンボで、オプシン遺伝子が15~33種類もあり、ほかの動物より格段に多かった。

 アカトンボの1種のアキアカネで、どの波長の光によく反応するかを解析した。その複眼は、背側と腹側が構造的に異なり、背側では1つ1つの個眼が大きいのに対して、腹側では個眼は小さく、細胞内に蓄積する色素も違う。電極を刺して電気生理的に調べると、背側では紫外線(300nm)~青緑色(500nm)の短波長によく反応し、腹側では紫外線から赤色(620nm)までの幅広い波長に応答しており、複眼の背側と腹側で色覚が異なっていた。

続きはソースで

引用元: 【生物】トンボの複眼は色覚遺伝子多く超多彩 - 産総研

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2: 2015/02/26(木) 08:33:05.27 ID:???.net
<画像>
写真. 飛翔するギンヤンマ。33種類のオプシン遺伝子があり、高度に発達した複眼を持つ。
http://news.mynavi.jp/news/2015/02/25/037/images/001l.jpg

図1. トンボの複眼の構造と光の応答感度。(a)アキアカネの頭部、(b)アキアカネ複眼の断面図、
(c)光の波長ごとの複眼の応答感度。
http://news.mynavi.jp/news/2015/02/25/037/images/002l.jpg

図2. 昆虫におけるオプシン遺伝子数の進化とアキアカネで機能するオプシン遺伝子の内訳。(a)アキアカネと
ゲノム既知の昆虫のオプシン遺伝子数の比較。(b)アキアカネの成虫の複眼背側、複眼腹側、単眼周辺と
幼虫頭部で使われるオプシン遺伝子の数。個々の遺伝子は、基本的に特定の時期および領域でのみ機能していた。
http://news.mynavi.jp/news/2015/02/25/037/images/003l.jpg

図3. トンボにおけるオプシン遺伝子の使い分け。写真はアキアカネ。(提供:二橋亮・産業技術総合研究所主任研究員)
http://news.mynavi.jp/news/2015/02/25/037/images/004l.jpg

<参照>
産総研:トンボは異なる光環境ごとに光センサーを使い分けている
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2015/pr20150224/pr20150224.html

Extraordinary diversity of visual opsin genes in dragonflies
http://www.pnas.org/content/early/2015/02/18/1424670112.abstract

3: 2015/02/26(木) 08:44:10.33 ID:LJh403Ax.net
結局他の動植物と比べて、人間は脳だけが特別、秀でてるのかどうかは別とし
て、特別変わった生き物なんだろうね。意識も、きれいな女の人も、チョンさ
んとしての人間のあり方も、車もガソリンもカップヌードルも、あるいはピカ
ソもベートーベンさんもハイデガーさんも、悪役専門のヒトラーさんも、東の
悪役代表の毛沢東さんも、スターリンだかノータリンだかさんも、要するに人
間世界そのものが、突き詰めれば脳の産物なんだろうからね。色の識別能力も、
聞こえる音域も、匂いのわかる範囲も、多くの運動能力も、脳以外はほとんど
他の動植物と比べた場合は能なしで、ただ脳だけがある、能なし脳あり変態動
物が人間なんだよねきっと。

4: 2015/02/26(木) 08:57:27.48 ID:Yfy+8l9n.net
30種類ともなると分光器に近いんだろうな
空間分解能を犠牲(複眼の数しかない)にして波長分解能を高めてるわけだ
どういうメリットがあるのかねえ

6: 2015/02/26(木) 10:23:09.60 ID:is67lJRE.net
>>4
ヒトは通常3つの色覚しか無いが、その組み合わせを脳が処理して
多数の色の違いを認識できる
トンボの場合は、色覚が多くても、その組み合わせでの情報認識はしてないのかもしれない

高度な情報処理をするのには、それを可能にする神経系が必要だが、
トンボは神経系を発達させる方向ではなく、センサーを増やす方向で進化したのでしょう
大げさで違う言い方をすると、目の進化は、ヒト・脊椎動物は、デジタル系の進化で、
トンボ・昆虫はアナログ系の進化なのかもしれない

8: 2015/02/26(木) 11:00:28.23 ID:G8Mrtzh3.net
>>6
情報処理をするコンピューターの質か、
測定機器の精度・数か

という違いだな

15: 2015/02/26(木) 20:48:25.34 ID:xiy2ejph.net
>>6
なるほどね
イカの目も無駄に良いて言うよね
どう考えてもあの脳で処理できる情報量じゃないて

自分トンボよりカマキリが好きなんだけど、カマキリもそうなのかなあ

16: 2015/02/26(木) 21:22:20.69 ID:sT1U0BrE.net
>>6
私は複眼と単眼の違いを、
イメージスキャナーとカメラの違いの様なものと思っているがどうだろう?

5: 2015/02/26(木) 08:59:35.56 ID:G8Mrtzh3.net
4種類持ってる人もいるよな

7: 2015/02/26(木) 10:55:36.78 ID:k+rZFVkE.net
メラニン色素なら負けない

9: 2015/02/26(木) 12:51:06.10 ID:gtqqIXnQ.net
ヤゴではあまり発現してないとか
上と下で見える世界が違うとか
面白すぎる。

10: 2015/02/26(木) 13:14:10.86 ID:XRt9q/1Y.net
トンボの複眼の背側は単眼が大きく短い波長に感度が良く、
腹側は単眼が小さく長い波長に感度が良いってことは、背側で空を識別し腹側で虫や花や枝を識別してるということだろう。
腹側の方が単眼が小さということは解像度が背側よりいいということだ。ターゲットを捕捉しやすい。

12: 2015/02/26(木) 16:05:29.47 ID:aB0lhPfb.net
万華鏡みたいになっちゃってるんだろうな。

13: 2015/02/26(木) 17:38:33.55 ID:NUudDVwI.net
想像もできない世界 

14: 2015/02/26(木) 18:14:57.69 ID:zkGNrb54.net
モザイクを消して見ることができたりして・・・?

17: 2015/02/26(木) 21:26:56.16 ID:P/MMwmRK.net
音を聴くように見ているのか

18: 2015/02/26(木) 21:52:10.32 ID:Yfy+8l9n.net
>>17
中間くらいだと思う
我々は赤と緑が混ざった光と
オレンジの単色光を区別できないが
カマキリには和音ならぬ「和色」として認識されるのかもね

20: 2015/02/27(金) 00:38:35.70 ID:sFIdryRb.net
コウモリは音を見ているのだろうな

21: 2015/02/27(金) 01:25:21.55 ID:QrqYGfQT.net
>>20
たぶん、軽いもや掛かったモノトーンの世界と見るような感じで
空間を音で「見てる」と思う
もやと言ったのは、超音波でも光ほどには直進性が良くないのでその分呆けると思うから
医療用の超音波スキャナーは2Dだけど、あれを3D化したような感じかと

22: 2015/02/27(金) 02:33:16.75 ID:X9SSm4TT.net
昆虫と脊椎動物の色なり光なりを感じる分子が似ているのはなぜだろう?

24: 2015/02/27(金) 08:19:24.31 ID:VDSQy1JT.net
普通の人間は3種類の色だけに反応するが
人間の女性には、4種類に反応できるのが一定数いるという
もちろん、その間の部分であっても混色で判断するのだが

25: 2015/02/27(金) 08:29:34.65 ID:AVqBfubq.net
たった2つの空間分解能しか持たない耳で
ある程度以上の空間認識が可能なのは
その優れた波長分解能を活かして
外耳の形状が起こす特有の共鳴とか左右の到達時間差による干渉、
頭蓋通過による減衰などに特徴的な周波数成分と
その時間変化を解析することによっているわけだが
もしかしてトンボは光でそれをやってるのかもな
あの虹色はそれこそ干渉や回折によるものだと思うが
その特徴的な波長を利用して空間認識の解像度を高めてるのかもしれん

26: 2015/02/27(金) 14:39:12.68 ID:Y6epOsHT.net
人間の視覚を昔の8色パソコンレベルとするとトンボの視覚は32ビットフルカラーってわけか
ただし解像度は逆

27: 2015/02/27(金) 17:19:41.35 ID:j+W4W1WA.net
人間は3色に反応する色覚を持っているといっても、均等に分布してるわけではないそうな

28: 2015/02/27(金) 19:16:07.66 ID:QrqYGfQT.net
哺乳類も元は、4つの色覚を持っていたと言われる
でも、恐竜時代を含めて長い弱かった時代を夜行性で過ごしたため、
2つの色覚を失ってしまった
ヒトの3つ目の色覚は、再獲得したもので、元々あった他の2つの色覚とは違い
遺伝的にやや弱く、色覚異常が現れることがある

と、もっともらしい事を言ってみる

30: 2015/02/28(土) 11:05:06.69 ID:7HHSqlHD.net
こんなに目が良いのにボンネットに産卵するのね

31: 2015/02/28(土) 11:15:08.68 ID:ymtDvwBK.net
複眼ってどんな風に見えてんのかね
「見える」ってほどの意識はないのか
ハナカマキリの擬態とか見るとかなり解像度もいいのかも知れないけど
あれは待ち時間に鳥に襲われるの防止なのかな

32: 2015/02/28(土) 13:32:46.56 ID:iaab7rEA.net
まぶたが無いていうのがヒントな気がするんだよね
人間が耳は閉じられないのと同じで、
だからむずかしいことはわからんけど、聴覚に近いていうのはそうかもて思う

カマキリは首が自由に動くから、今何に注目してるのかというのがトンボよりわかりやすいよね
だからどんな風に見えてるのかを研究するならトンボよりカマキリでやったらいいのに

33: 2015/02/28(土) 14:21:10.79 ID:OYq6/VPe.net
神は偉大なり

34: 2015/02/28(土) 20:56:33.23 ID:/SXrFQSZ.net
トンボからみたら人間は色盲だと

19: 2015/02/27(金) 00:16:24.74 ID:1zIC7oPY.net
紫外線の色の想像がつかない