10の異なる目のレイアウトがあります—実際には、ズームとフレネルレンズを除いて、人間が一般的に使用する光学画像をキャプチャする 目のタイプは、一つの凹状の光受容面を有する”単純な目”と、凸面上に配置された個々のレンズの数を含む”複眼”に分類することができる。 「単純」は、複雑さまたは鋭敏さのレベルの低下を意味するものではないことに注意してください。 確かに、どの目のタイプも、ほぼすべての行動や環境に適応することができます。 目のタイプに固有の唯一の制限は、解像度のそれです—複眼の物理学は、1°よりも優れた解像度を達成することからそれらを防ぎます。 また、重ね合わせ目は、重ね合わせ目よりも高い感度を達成することができるので、暗い生き物に適しています。 目はまた、それらの光受容体の細胞構造に基づいて2つのグループに分類され、光受容体細胞は(脊椎動物のように)繊毛化されるか、または横紋化される。 これらの2つのグループは単系統ではありません; cnidariaはまたcilliated細胞を所有し、いくつかの腹足類だけでなく、いくつかの環形動物は両方を所有しています。

いくつかの生物は、周囲が明るいか暗いかを検出するだけの感光性細胞を有しており、これは概日リズムの巻き込みに十分である。 これらは、器官とみなされるのに十分な構造を欠いており、画像を生成しないため、目とはみなされません。

非複眼

単純な目はかなり遍在しており、水晶体を持つ目は脊椎動物、頭足類、環形動物、甲殻類および立方体で少なくとも七回進化してきた。

ピット-アイズ

ピット-アイズは、ステマとしても知られており、生物が入射光の角度を推測できるように、目に入る光の角度を減少させるためにピットに設定することができるアイスポットである。 門の約85%に見られるこれらの基本的な形態は、おそらくより高度なタイプの「単純な目」の前駆体であった。 それらは小さく、約1 0 0μ mを覆う約1 0 0個までの細胞を含む。 方向性は、開口のサイズを小さくすることによって、受容体細胞の後ろに反射層を組み込むことによって、またはピットを屈折性材料で充填するこ

ピットバイパーは、他の脊椎動物のような光波長の目に加えて、熱赤外線を感知することによって目として機能するピットを開発しました(ヘビの赤 しかし、pit器官には、光受容体とはかなり異なる受容体、すなわちTRPV1と呼ばれる特定の一過性受容体電位チャネル(TRPチャネル)が取り付けられている。 主な違いは、光受容体はGタンパク質共役受容体であるが、TRPはイオンチャネルであることである。

球面レンズ目

ピット目の解像度は、レンズを形成するために高い屈折率を有する材料を組み込むことによって大幅に改善することがで いくつかの腹足類および環形動物に見られる最も基本的な形態は、1つの屈折率のレンズで構成されています。 屈折率の高い材料を使用すると、エッジまで減少して、はるかに鮮明な画像を得ることができます; これは焦点距離を減少させ、したがって、鮮明な画像が網膜上に形成されることを可能にする。 これはまたイメージのある特定の鋭さのためのより大きい開きを可能にし、より多くのライトがレンズに入るようにします;そして球面収差を減 このような非均質なレンズは、焦点距離がレンズ半径の約4倍から2.5半径に低下するために必要である。

異質な目は少なくとも九回進化してきました:腹足類で四回以上、一度はカイポッドで、一度は環形動物で、一度は頭足類で、一度はアラゴナイトレンズを持 現存する水生生物は均質なレンズを持っていません;おそらく、不均一なレンズの進化の圧力は、この段階がすぐに”成長”するのに十分大きいです。

この目は、目の動きが大幅なぼかしを引き起こす可能性があるほど鮮明な画像を作成します。 動物が動いている間の目の動きの影響を最小限に抑えるために、そのような目のほとんどは目の筋肉を安定させています。

昆虫のocelliは単純なレンズを持っていますが、その焦点は通常網膜の後ろにあり、その結果、それらは鮮明な画像を形成することはできません。 Ocelli(節足動物のピットタイプの目)は全網膜を渡るイメージをぼかす、従って全視野を渡る光強度の急速な変更に答えることで優秀である;この速い応答は頭脳に情報を突進する大きい神経の束によって更に加速される。 画像を集中させると、太陽の画像がいくつかの受容体に集中し、強烈な光の下で損傷する可能性があります。受容体を遮蔽すると、いくつかの光が遮断され、その感度が低下します。この速い応答は、昆虫のocelliが主に飛行中に使用されているという提案につながっています(光、特に植生に吸収されるUV光は通常上から来るため)。

複数のレンズ

いくつかの海洋生物は、複数のレンズを負担します。 外側には放物線面があり、球面収差の影響に対抗しながら鮮明な画像を形成することができます。 別のcopepod、Copiliaは、望遠鏡の中のもののように配置された各目に二つのレンズを持っています。 そのような取り決めはまれであり、あまり理解されていませんが、代替建設を表しています。

複数のレンズは、屈折角膜を持っているワシやジャンピングスパイダーなどのいくつかのハンターで見られます:これらは負のレンズを持っており、観察された画像を受容体細胞上で最大50%拡大し、光学解像度を増加させる。

屈折角膜

ほとんどの哺乳類、鳥類、爬虫類、および他のほとんどの陸生脊椎動物(クモおよびいくつかの昆虫の幼虫と一緒に)の眼では、硝子液は空気よりも高い屈折率を持っています。 一般に、レンズは球形ではない。 球面レンズは球面収差を生成します。 屈折角膜では、レンズ組織は不均一なレンズ材料(Luneburgレンズを参照)、または非球面形状で補正されます。 レンズを平らにすることに不利な点があります;視野の質は焦点のメインラインから減少します。 したがって、広い視野で進化した動物は、しばしば不均一なレンズを利用する目を有する。

上記のように、屈折角膜は水からしか有用ではありません。 水中では、硝子体液と周囲の水との間に屈折率の差はほとんどありません。 したがって、ペンギンやアザラシなどの水に戻った生き物は、高度に湾曲した角膜を失い、レンズベースの視力に戻ります。 いくつかのダイバーが負担する別の解決策は、非常に強く焦点を当てた角膜を持つことです。

リフレクター目

レンズの代わりに、目の内側を”鏡”で並べ、中心点に焦点を合わせるように画像を反射することです。 これらの目の性質は、目の瞳孔を覗くと、生物が見るのと同じ画像が見え、反射して戻ってくることを意味します。

ワムシ、カイガラムシ、フラットワームなどの多くの小さな生物はそのような器官を使用しますが、これらは使用可能な画像を生成するには小さすぎ ホタテガイのようないくつかの大きな生物も反射眼を使用しています。 ホタテ貝のPectenに貝の端を縁取る100までミリメートルスケールの反射器の目がある。 それは連続的なレンズを渡すと同時に動く目的を検出する。

少なくとも一つの脊椎動物、spookfishがあり、その目には光の集束のための反射光学が含まれています。 上から来る光はレンズによって集光され、下から来る光はグアニン結晶で作られた小さな反射板の多くの層からなる湾曲した鏡によって集光される。

複眼

メイン記事:複眼
詳細情報: 節足動物の目
走査型電子顕微鏡を使用して家フライ複眼表面の画像
昆虫の複眼の解剖学
このブルーボトルフライのような節足動物は複眼を持っています

複眼は、個々の光受容体ユニットまたはommatidia(ommatidium)の何千もので構成されていてもよいです, 単数形)。 知覚される画像は、凸面上に配置され、わずかに異なる方向を指す多数のommatidia(個々の”目の単位”)からの入力の組み合わせである。 単純な目と比較して、複眼は非常に大きな視野角を持ち、速い動きや場合によっては光の偏光を検出することができます。 個々のレンズは非常に小さいため、回折の効果は得られる可能性のある分解能に限界を課します(フェーズドアレイとして機能しないと仮定します)。 これは、レンズのサイズと数を増やすことによってのみ対抗できます。 私たちの単純な目に匹敵する解像度で見るためには、人間は半径約11メートル(36フィート)の非常に大きな複眼を必要とするでしょう。

複眼は二つのグループに分類されます:複数の反転画像を形成する同格の目、および単一の直立画像を形成する重ね合わせの目。 複眼は節足動物、環形動物およびいくつかの二枚貝軟体動物で一般的です。 節足動物の複眼は、新しいommatidiaの添加によってその縁で成長する。

同格の目

同格の目は、目の最も一般的な形態であり、おそらく複眼の祖先の形態である。 彼らはこの門の中で複数回進化している可能性がありますが、彼らは、すべての節足動物のグループで発見されています。 いくつかの環形動物と二枚貝も同格の目を持っています。 それらはまた、馬蹄形のカニであるリムルスによって所有されており、他のキレート剤は化合物の出発点から還元することによって単純な目を発達させたという提案がある。 (いくつかの毛虫は、反対の方法で単純な目から複眼を進化させたように見えます。)

Apposition eyesは、各目から一つの画像を収集し、脳内でそれらを組み合わせることによって機能し、各目は通常、単一の情報ポイントに貢献します。 典型的な同相眼は、一方の方向からの光を横紋に集束させるレンズを有し、他方の方向からの光はオムマチジウムの暗い壁によって吸収される。

重ね合わせ目

第二のタイプは重ね合わせ目と命名されています。 重ね合わせの目は3つのタイプに分けられます:

  • 屈折、
  • 反射、および
  • 放物線重ね合わせ

屈折重ね合わせ目は、レンズと横紋の間に隙間があり、側壁がありません。 各レンズは、その軸に対してある角度で光を取り、反対側の同じ角度に反射します。 結果はrhabdomsの先端があるところである目の半径半分のイメージである。 このタイプの複眼は、効果的な重ね合わせが発生することができない最小サイズが存在するため、通常は夜行性昆虫に見られます。 カゲロウなどの節足動物に見られる放物線重ね合わせ複眼型では、各ファセットの内側の放物線面が反射器からセンサーアレイに光を集中させます。 エビ、エビ、ザリガニ、ロブスターなどの長い体の十脚の甲殻類は、透明な隙間を持っていますが、レンズの代わりにコーナーミラーを使用する反射重ね合わせ目を持つことに単独であります。

放物線重ね合わせ

この目のタイプは、光を屈折させ、放物線鏡を使用して画像を集中させることによって機能します。

その他

目Strepsipteraの男性に見られる複眼の別の種類は、単純な目のシリーズを採用しています—画像形成網膜全体に光を提供する一つの開口部を有 これらのアイレットのいくつかは一緒にいくつかの三葉虫の”schizochroal”複眼に似ているstrepsipteran複眼を形成します。 それぞれのアイレットは単純な目であるため、反転した画像を生成し、それらの画像は脳内で結合されて一つの統一された画像を形成する。 アイレットの開口部は複眼のファセットよりも大きいため、この配置は低照度下での視力を可能にする。

ハエやミツバチなどの優れたチラシ、またはカマキリやトンボなどの獲物を捕まえる昆虫は、急性視力を与える中心窩領域に組織ommatidiaの専門ゾーンを持 急性領域では、目は平坦化され、面はより大きくなる。 従って平らになることはより多くのommatidiaが点および高リゾリューションからライトを受け取るようにする。 常に観察者を直接見ているように見えるそのような昆虫の複眼に見ることができる黒い斑点は、偽ピュピルと呼ばれています。 これは、”正面”(光軸に沿って)観察するommatidiaが入射光を吸収し、一方の側にあるものがそれを反射するために発生します。

上記の型からいくつかの例外があります。 いくつかの昆虫は、いわゆる単レンズ複眼、多レンズ複眼の重ね合わせタイプと単純な目を持つ動物に見られる単レンズ目の間のものである移行型を その後、ミシドエビ、Dioptromysis paucispinosaがあります。 エビは屈折重ね合わせタイプの目を持っています、各目の後ろの後ろには、目の中の他のものの直径の三倍であり、この後ろには拡大した結晶円錐があ これは専門にされた網膜の直立したイメージを写し出す。 得られた眼は、複眼内の単純な眼の混合物である。別のバージョンは、Scutigeraに見られるように、しばしば”pseudofaceted”と呼ばれる複眼です。 このタイプの目は本当の複眼に類似している方法で組織される頭部の各側面の多数のommatidiaの集りから成っています。

脆い星の一種であるOphiocoma wendtiiの体はommatidiaで覆われており、その皮膚全体を複眼に変えています。 同じことが多くのキトンにも当てはまります。 ウニの管足には光受容体タンパク質が含まれており、これは複眼として作用します。

栄養素

毛様体は水平断面で三角形であり、二重層である毛様体上皮によって被覆されている。 内層は透明であり、硝子体を覆い、網膜の神経組織から連続している。 外層は高度に着色され、網膜色素上皮と連続しており、拡張筋の細胞を構成する。硝子体は、眼の水晶体と眼の後部を覆う網膜との間の空間を満たす透明で無色のゼラチン状の塊である。

硝子体は、眼の水晶体と眼の後部を覆う網膜との間の空間を満たす透明で無色のゼラチン状の塊である。

それは特定の網膜細胞によって産生される。 それは角膜に幾分類似した構成であるが、非常に少数の細胞(視野の不必要な細胞残骸を取除く大抵食細胞、またhyaluronic酸を再処理する硝子体の表面のBalazsのhyalocytes)、血管、および98-99%が塩、砂糖、vitrosin(タイプのコラーゲン)、mucopolysaccharide hyaluronic酸が付いているコラーゲンのタイプII繊維のネットワーク、およびマイクロの蛋白質のまた広い配列を含んでいる。金額。 驚くべきことに、これほど少ない固体で、それは緊張して目を保持しています。

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