巨大な目を持つ小さな虫は「秘密の言語」を持っているかもしれない

虫の体はそれほど興味深いものではないように思えるかもしれない。しかし、よく観察してみると、一部の虫は余分な付属肢を使って「魔法のじゅうたん」のように水中を移動し、他の虫は尻を切り離して繁殖する様子もわかる。科学者たちは、ある種の剛毛虫が、非常に大きな 2 つの目が支配的な複雑な視覚システムを備えていることを発見した。

ヴァナディス剛毛虫の目は、紫外線（UV）を使ってコミュニケーションをとったり、仲間や餌を探したりできる可能性があるが、これは自然界では十分に記録も研究もされていない。この虫は、UV光を使って光る数少ない既知の生物発光動物の1つである可能性もある。この発見は、4月8日にカレントバイオロジー誌に掲載された研究で説明されている。

ヴァナディスの剛毛虫に会いましょう

この研究で見つかったバナディス剛毛虫は、イタリアのナポリ西部の地中海に浮かぶポンツァ島周辺で発見された。多毛類と呼ばれる大きな目を持つ剛毛虫の仲間で、体長は約 6 インチで、主にプランクトン、藻類、死んだ生物の有機物を食べる。一対の目は、虫の頭部の残りの部分の約 20 倍の重さがあり、まるで 2 つの巨大な赤い球が体に縛り付けられているように見える。人間の目がこれと同じくらい大きいとしたら、約 220 ポンド余分に持ち歩く必要がある。この虫は夜行性で、太陽が出ているときは姿を消すため、科学者たちは、虫が目をその後どうし、何に使うのか疑問に思った。

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この研究では、デンマークのコペンハーゲン大学、スウェーデンのルンド大学、イタリアのトゥシア大学の研究チームが、浅瀬で手作業で採集した3種の剛毛虫を調べた。研究チームはそれらを研究室に持ち帰り、その目を詳細に分析した。研究チームは、バナディスの視力がこれまで考えられていたよりも優れており、進化していることを発見した。その目は、より単純な神経系であるにもかかわらず、非常に小さな物体を視認し、その動きを追跡することができる。

交尾のための「秘密の言語」

研究チームは、どのようにしてこれほど鋭い視力を進化させたのかを解明しようとしている。この虫の体は透明だが、目は光を感知しないと正常に機能しない。つまり、虫は本来透明ではないため、目が見えるようになるには進化上のトレードオフが伴うはずだ。透明な体に目が見えるという点には、結果を上回る進化上の利点があったに違いない。

虫が何を得るのかは、目が最もよく働く日中に虫が出てこないため、まだ不明である。

「昼間にこの虫を見た人はいないので、どこに隠れているのかはわかりません。ですから、昼間にも目が使われている可能性は否定できません」とコペンハーゲン大学の海洋神経学者アンダース・ガルム氏は声明で述べた。「わかっているのは、餌探しや交尾など、最も重要な活動は夜間に行われるということです。ですから、目が重要になるのはおそらくこのときでしょう」

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研究チームは、この虫が人間とは異なる波長の光を見ることができることが、この現象の一因であると考えている。多くの鳥、トナカイ、その他のより複雑な生物と同様に、虫の視覚は人間の目には見えない紫外線を見ることができる。これは、この虫の目の目的が、真っ暗な夜の海で生物発光信号を見ることにあることを示しているのかもしれない。生物発光は、生物が自ら発光できるときに起こる。ホタルは、特定の化学物質を使って体内で発光する有名な例である。

「この虫自体が発光し、光を介して互いにコミュニケーションをとるという説があります。通常の青や緑の光を発光に使うと、捕食者を引き寄せるリスクもあります」とガーム氏は言う。「しかし、この虫が紫外線を使うと、同種の動物以外には見えなくなります。したがって、この虫は交尾に関する秘密の言語を持つために、鋭い紫外線視覚を発達させたというのが私たちの仮説です。」

また、この虫は紫外線発光する獲物にも注意を払う必要があるかもしれない。ガーム氏によると、その用途が何であれ、ヴァナディス虫はコミュニケーションのために紫外線発光を自然に作り出すことが証明された初の動物になる可能性があるという。

ロボット研究と進化論の議論

研究チームは、南デンマーク大学のロボット工学研究者と協力し、これらの目の背後にあるメカニズムをより深く理解し、それを技術に応用する方法を研究し始めた。

「ロボット工学の研究者とともに、私たちは、これほど単純な脳を持つ動物が、これほど大きな目が集められるであろうすべての情報をどうやって処理できるのかを解明しようと研究しています」とガーム氏は言う。「これは、動物の神経系で情報を処理する非常に賢い方法があることを示唆しています。そして、これらのメカニズムを数学的に検出できれば、コンピューターチップに統合してロボットの制御に使用できる可能性があります。」

ロボット工学の枠を超えて、彼らの目は進化論をめぐる激しい論争に決着をつけるのにも役立つかもしれない。目は今日私たちが知っているあらゆる形に一度だけ進化したのだろうか、それとも進化の歴史の中で何度も現れてきたのだろうか？

ヴァナディスの目は比較的単純な構造ですが、非常に高度な機能を持っています。数百万年という進化の観点から見ると比較的短い期間で同時に進化しました。これらの虫の目は、人間のように複雑な目とは独立して発達した可能性があり、視覚の発達が比較的短期間で可能であることを証明するのに役立ちます。