イカやタコが周囲の環境に溶け込むために色素を使っていることはよく知られていますが、完全に見えなくなるのはどうでしょうか? 実際に透けて見え、あたかもそこにいないかのように見えるようになるには、光を妨げずに通過させるか、あるいは光を曲げて、観察者に反射しないようにする必要があります。
ガラスのタコ
海の中で動物が身を隠すには、2つの選択肢があります。 海底に近い深海に生息する生物は、砂や岩に紛れるか、サンゴの中に隠れるかです。
海面近くに生息する動物は、生物発光と呼ばれるまばゆい光を放つことで、水面に落ちた薄明かりと勘違いして捕食者を混乱させることができます。 しかし、中層に生息する動物にはそのような選択肢はありません。
最も簡単に透明になる方法は、光を完全に透過させることでしょう。 隠れるものがない大海原では、透明になることであらゆる視点や角度から隠れることができます。
そのひとつ、ガラスダコ(Vitreledonella richardi)は、ほぼ完全に透明であることからその名が付けられました。 このゼラチン質の生物は、触手を含めると45cmにもなります。
しかし、全身を透明にしても、目や内臓が見えてしまっては意味がありません。 さらに悪いことに、これらの器官は下の海底に影を落とし、捕食者から見えやすくなってしまいます。 目は光を吸収しないと機能しませんから、透明にすることはできません。 内臓は中身が透けて見えるので、透明なものを食べる動物でなければ、内臓は見えてしまいます。 しかし、タコをはじめとする透明な生物は、これらの不透明な器官を隠すために多大な努力をしています。 例えば、グラスオクトパス(Vitreledonella richardi)の目は非常に細長く、周辺視野は狭くなりますが、下に落ちる影は最小限に抑えられるため、下から狙う捕食者に発見されにくくなります。
目を隠すための巧妙な方法を考え出した透明な動物は、ヒョウモンダコだけではありません。
ガラスダコは、透明な動物が目を隠す工夫をした唯一のものではありません。多くの透明な軟体動物は鏡で目をカモフラージュしていますが、外洋では鏡はより多くの海を映し出すだけなので見えません。
ガラスダコ科のイカ
約60種あるガラスダコ科のイカは、ほとんどが透けて見えます。
体は完全に透明ですが、大きな目は不透明なので、下を泳いでいる捕食者にその影が見えてしまうのが問題です。 しかし、ガラスのイカ(Cranchiidae)は、巧妙なカモフラージュを使って目を隠します。 目の下の器官である光受容体を使って光を出し、カウンターイルミネーションと呼ばれるトリックを使っているのだ。 この光は、上から降り注ぐ太陽の光とよく似ているため、下を泳ぐ捕食者からは完全に見えなくなります。 しかし、この光は、別の角度から見ると、イカを非常に目立たせてしまう可能性があります。
ペンシルバニア大学の研究者たちは、イカの光受容体が、あらゆる方向から入ってくる光に合わせて光の量を調整することで、全方位の透明マントのようなものを作り出していることを発見しました。
深海生物のトモプテリス
海洋性プランクトン多毛類のトモプテリス属またはグループは、ほとんど完全に透明で、捕食者からは非常に見えにくい。 しかし、逆説的に、このグループの少なくとも11種は、明るい発光色を発することができます。
一部のトモプテリス・ワームは、パラポディアと呼ばれる光り輝く体の一部を放出することで捕食者の気をそらすことができます。
ウミウシ
ウミウシは、完全に透明な樽状の生物で、ゼラチン状の体に水を送り込むことで、泳ぐと同時に餌を食べています。 水中の植物プランクトンをろ過して食べている。 見た目はクラゲに似ていますが、実際にはもっと洗練されていて、魚や脊椎動物に近い存在です。心臓やエラがあり、有性生殖も可能です。
塩類のライフサイクルはとても興味深いものです。
塩類は魅力的なライフサイクルを持っています。一部は単独で生活していますが、その後、自分のクローンを作り、長いひも状などのつながった生物を形成します。
ハイペリド
透明なだけでは不十分な場合があり、生物が見えないようにするためには別のトリックが必要です。 エビに似た小さな甲殻類であるハイペリドもその一つです。 彼らは透明になることで外敵から身を隠すことができる。 しかし、それだけでは限界があります。 ガラスの平面も透明だが、光を当てると反射して見えてしまう。
最近の研究では、ヒメウズラの隠れる能力には、単純な透明性だけではないことが示唆されています。
最近の研究によると、ハイペリアは単なる透明性だけでなく、ある種のナノテクノロジーを使って光を妨害したり曲げたりすることで、自分自身をマントにしてほとんど見えなくしているのだそうです。 科学者たちは、走査型電子顕微鏡を使って、7種のハイペリアイドを詳細に分析しました。
この種と他の6種の体には、100ナノメートル以下から300ナノメートル程度のナノサイズの隆起や球体が存在していました。 凹凸の大きさが小さいため、光の散乱を最小限に抑えることができます。科学者たちは、凹凸と毛という2つのナノ構造を組み合わせることで、反射率を100分の1にまで減らすことができることを発見しました。
イカのJapetella heathiとタコのOnychoteuthis banksii
イカのJapetella heathiとタコのOnychoteuthis banksiiは、透明な状態から赤茶色に素早く切り替えることができるという、透明化に関する斬新なトリックを持っています。
この2つのタコは、太平洋の水深600〜1000メートルの中層海に生息しています。
残念ながら、これは深海ではよくあることで、捕食者はサーチライトのように発光体を使って狩りをします。 深海の獲物は、青い光をできるだけ反射しないように、赤や黒の色をしていることが多いのです。 タコのJapetella heathiとイカのOnychoteuthis banksiiは、この2つを切り替えることができますが、どうやって切り替えているのでしょうか? 両種の皮膚には「色素細胞」と呼ばれる光に反応する細胞があります。
シーサファイヤ
シーサファイヤ(Sapphirina)は、暖かい熱帯や亜熱帯の海に生息するアリサイズの生物です。 橈脚類という甲殻類の一種です。
シーサファイヤの特徴は、一瞬明るく輝いたかと思うと、次の瞬間には消えてしまいそうになることです。 彼らの皮膚(キューティクル)の細胞には、六角形のハニカムパターンに配置された小さな結晶板があります。 この結晶には、DNAを構成する4つの塩基のうちの1つであるグアニンが含まれています。
科学者チームは、グアニン結晶の層の厚さは常に全く同じ70ナノメートルであるにもかかわらず、層の間のサイトゾルの厚さは50〜200ナノメートルと異なることを発見しました。 シーサファイヤの色を決めるのは、この違いである。 細胞質の層が厚いと、光の波長が長く反射され、赤やマゼンタに見える。
また、光の当たる角度によっても色が変わります。角度が小さくなるにつれて、反射する光の波長は短くなり、色は紫になります。 角度が十分に小さくなると、反射した光は紫外線スペクトルになるため、私たちには見えなくなり、シーサファイアは消えてしまうのです。
グラスウィング・バタフライ
これまでに取り上げた透明な動物はすべて海に生息していますが、それには理由があります。 透明になるためには、光を吸収したり反射したりしない物質でできている必要があります。 陸上に生息する動植物にとっては、生体組織と空気の屈折率に大きな差があるため、これは難しい課題です。 物質の屈折率とは、光の伝わりやすさを表すものです。
生体組織は空気に比べて非常に厚く密度が高いため、空気中を伝わってきた光の波が生体組織に到達すると、波の速度が遅くなります。
海の中では、水と生体組織の屈折率の差が少ないので、透明になりやすく、「ほとんど」見えない動物が多いのはそのためです。
また、陸上で透明な動物が少ないのは、生物が太陽からの紫外線から身を守るためにメラニンなどの色素を必要とするからです。
全身が透けているわけではありませんが、翅が透明なため、飛翔中に捕食者に追跡されることはありません。
全身が透けているわけではありませんが、翅が透けていることで捕食者の追跡を困難にしています。 その結果、ナノピラーと呼ばれるナノサイズの小さな凹凸がランダムに散らばっており、その長さも異なっていることがわかりました。 このナノスケールの構造のランダムな大きさと分布が、蝶の羽からの反射を最小限に抑えるのに役立っているようです。
透明な軟体動物
もう一つの例外は、クロアチアの最も深い洞窟で発見された半透明のカタツムリ(Zospeum tholussum)です。
このカタツムリは、暗い地下の洞窟に生息し、自分で動くことができない小型の陸生カタツムリ属に属します。
しかし、半透明とはいえ、このカタツムリはかなり目立ちます。
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