太陽の位置を測る「第3の目」:トカゲで実証、人にも痕跡

トカゲ類や魚類・両生類などには「第3の目」を持つものがある。頭蓋の頂点にある、「頭頂眼」と呼ばれるものだ。トカゲの仲間がこの光感性細胞群を、太陽の位置を測る羅針盤として使っていることが実証された。
太陽の位置を測る「第3の目」:トカゲで実証、人にも痕跡

Brandon Keim

トカゲ類や魚類・両生類などには「第3の目」を持つものがある。頭蓋の頂点にある、「頭頂眼」と呼ばれるものだ。

[若い時しか頭頂眼を確認できない種もあるが、成体でも明らかな頭頂眼が確認できる種もある。頭頂眼は、本来の眼とよく似た構造を備えており、自前の水晶体、角膜、桿状体に似た構造を持つ網膜、脳に繋がった神経などを(退化してはいるが)備えている。この器官は遠い祖先から受け継がれた元々の眼の名残であるとも言われているが、これまで役割はよく判っていなかった]

このほど、一連の巧みな実験から、トカゲの仲間がこの光感性細胞群を、太陽の位置を測る羅針盤として使っていることが実証された。

第3の目が彼らの行動にどのように役立っているのかを見極めるため、イタリアのフェラーラ大学の生物学者たちは、まず、トカゲの一種であるシクラカベ・カナヘビ(Italian wall lizard)に、戸外に設置した小さなプールの中央から、隅にある隠れた棲み処へと戻るように教え込んだ。プールの周りにはフェンスをめぐらせたので、視覚的な基準となるのは太陽の位置だけだった。カナヘビたちはちゃんと棲み処へ着けるようになった。

次に研究者たちは、カナヘビをグループ分けして、人工照明を施した3つの部屋に1週間入れた。正しい管理の部屋では、日の出と日の入りにあわせて毎日照明を明るくしたり暗くしたりした。ほかの部屋では太陽の動きから外れるように光をあて、体内時計を人為的に6時間早くする、あるいは遅くするようにした。

プールで実験すると、正しく管理されていたグループのカナヘビだけが棲み処を見いだすことができた。ほかのグループのカナヘビたちは、体内時計の状態によって、右に行きすぎたり左に行きすぎたりした。これは、「カナヘビが太陽を道案内に利用している場合は、太陽の実際の位置と、カナヘビの体内時計が予測する位置が違っていると混乱するだろう」という予測を裏付けるものだった。

最後に、カナヘビの第3の目を塗りつぶしたり、さらにはかわいそうに、第3の目をそっくり切除してしまった。どちらの場合でも、カナヘビたちはでたらめな方向に向かって泳ぎ、方向を見定めることはまったくできなかった。

この研究結果は、8月28日(米国時間)発行の『Journal of Experimental Biology』誌(9月15日号)で発表され、第3の目が羅針盤の働きをしているという説を、少なくともトカゲの仲間に関しては証明するものとなっている。

このような第3の目は、両生類や魚類の一部にも見られる。魚でも同じように働くなら、目を見張るようなその回遊能力の一端が解明されるかもしれない。

人間にも第3の目システムの一形態[松果体]がある。ただし、山歩きをする人やドライバーには残念なことだが、人間の場合は頭蓋骨のなかにおさまっており、道に迷ったときに役に立つわけではない。

[人間の松果体は8ミリほどの大きさ。概日リズムを調節するホルモン、メラトニンを分泌することで知られる。脊椎動物の中には、松果体細胞が目の光受容器細胞に似ている動物があり、松果体細胞は進化において網膜の細胞と起源を同じくすると考える進化生物学者もいる。こういった「第3の目」は、最初「一つ目」だった動物が「二つ目」に進化するときに残ったオリジナルな目の痕跡だという説もある]

[日本語版:ガリレオ-小林理子/合原弘子]

WIRED NEWS 原文(English)