科学者たちはサメの視覚を開発した
David Gruberは、見るところどこでも光る生命体を見る。 彼はグレートバリアリーフで何十もの蛍光サンゴを発見している。 2014年、彼は180種以上の魚が蛍光を発することを報告した。
現在、ニューヨーク市立大学バルーク校の生物学者であるグルーバーは、なぜこれらの種がすべて光るのかを知りたいと考えています。 彼と彼の同僚は、「サメ目」カメラを作り、蛍光色のサメがお互いにどのように見えるかをシミュレートし、人間がこれらの生物をもう少し親切に見ることができるようにしました。 生物蛍光とは、皮膚の中の分子がある波長の光を吸収して、別の波長の光を跳ね返すというものです。 海では通常、青い光を吸収して、緑や赤、オレンジに変化させるということです。 薄暗い海の中では、人間の目では気づきにくいのですが、たとえばサメの皮膚に緑色がかかっているのがわかるかもしれません。
非常に多くの海の動物に生物蛍光を見つけたことで、グルーバーは、それが種にとってどんな利点となるかを考えました。 同氏とその共同研究者たちは、大西洋に生息するチェーンキャットシャークと太平洋に生息するスウェルシャークという2種類の生物蛍光をもつサメについて、その疑問に答え始めています。 それは、ロマンチックな意味ではなく、解剖学的な意味で、彼らの目を深く観察することによって行われた。 その結果、これらの種は低照度下での視力が優れているように見えるが、単色性であることが判明した。 つまり、目の中にある3種類の色素分子を用いて色覚を構築する人間とは異なり、このサメはたった1つの色素しか持っていないのだ。 青緑色の光を感知するのです。
これは理にかなっていると、グルーバー氏は言います。 「海はこの巨大な青いフィルターであり、深くなるにつれて、より完璧な青になります」。
次に研究チームは、サメの体のどの部分が蛍光を発するかについて質問しました。 両種とも斑点状の模様があり、水槽の光では薄いベージュと濃いグレー、あるいは薄いベージュと黒に見える。 (研究室では鮫肌を研究し、野生では特殊なカメラを使って鮫の蛍光を鮮明に撮影した。 夜間に潜水し、サメに青い光を当てます。
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蛍光のほとんどは、サメのベージュ色の斑点から発せられるものでした。 しかし、スウェルシャークもまた、「これらのきらめく、非常に明るいスポットを全体的に明らかにした」とGruberは言います。 さらに、研究者はサメの目から不気味に光る蛍光を見ました。
最後に、研究チームは、2 種の視覚について学んだことを活かして、サメの目のカメラを作りました。 これは「非常に高解像度のムービーカメラ」であり、単色の動物が見ているものをシミュレートするためのフィルターを加えたものだとグルーバー氏は言います。 しかし、本当の問題は、それがサメにどのような違いをもたらすかということです。 余分な緑の光は、海を背景にしたサメのパターンを見やすくするのでしょうか。 研究者たちは、あるモデルにおいて、サメが海の深いところを泳ぐと、その蛍光パターンが他のサメの目にはより強く目立つはずであることを発見した。 研究成果は、Scientific Reports誌に掲載されました。 オーストラリア、ニューサウスウェールズにあるマッコーリー大学の生物学者で、サメの視覚を研究しているネイサン・ハート氏は、深海の青い光は本当にサメの蛍光を目立たせるほど明るいのか疑問に思っているそうです。 ジョージア・サザン大学のクリスティン・ベドアは、「蛍光が生態学的な関連性を持つかどうかはかなり疑わしい」と付け加えています。
グルーバーは、この研究は、サメが自分の光をどのように見ているかを解明する最初の通過点に過ぎないと強調しています。 また、生物蛍光は魚類の中で何度も進化してきたようで、目的があることを示す手がかりになります。 「青い海に生きる生物のことを考えれば、理にかなっています」とグルーバーは言う。 「もし蛍光がサメに他の種を見せるのに役立つなら、交尾や社交のためにお互いを見つけるのに役立つかもしれません。 しかし、生物蛍光は、サメを捕食者に気づかせやすくする可能性もあります。 グルーバーによれば、この種のサメを食べる動物（他の大型のサメかもしれない）や、サメ自身の視覚能力については不明であるとのことだ。 この研究によって、サメの視覚について私たちがいかに知らないかということに、（ダジャレではなく）目を開かされました」
彼の次のステップは、ハイパースペクトルカメラという新しい技術のおかげで、他の動物の目を表すカメラを作成することです。 この種のカメラにより、研究者は水中で映像を録画し、研究室でアルゴリズムを書き込んで、映像をさまざまな種の視点に変換することができます。 海を守ることの重要性を人々に納得してもらうのは、そこに住む動物に共感してもらわなければ難しい、と彼は言います。 海の生き物というと、神秘的だとか、怖いとか、単に食べ物だとか、そういうイメージがあるかもしれません。 しかし、彼らの視点に立てば、「より身近に感じることができる」とグルーバーは考えています。