トンボの複眼を構成する個眼の構造について

トンボの複眼を構成する個眼の構造について、
http://cgi2.nhk.or.jp/school/movie/clipbox.cgi?d …
に解説と映像がありました。とても興味深い映像でしたが、ふたつ程疑問に思いました。
「個眼がとらえる映像は、物の形の一部分ですが…」とありますが、個眼には一部分であったとしても、物の形を面で捉える網膜のような機能があるのでしょうか？ひとつひとつの個眼は明るさの強弱を感じるだけではないのでしょうか？
「小さな目は個眼といい、レンズの働きをしています」とありますが、個眼はレンズかその働きをするものを持っているのでしょうか？もし仮に個眼がレンズのように周囲の光を集めてしまうと、物の構造がわからなくなってしまうのではないかと思うのですが。個眼先端の鏡筒は、むしろ個眼の向き以外の方向からやって来る光を集めないようにするためにあるのではないでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： suiran2 回答日時： 2012/06/15 07:29

一個の個眼で映像は捕らえることはできません。

個眼には，９個程の光を感じます視細胞があるだけで，明暗と色をドット(点)として識別します。ちょうどテレビのドットと同じです。大きな目をした個眼の多いトンボでも３万程度ですから３万画素とかなり荒い画像としてしか識別できないはずです。ヒトは100万画素と言われています。

個眼にはレンズがありますが，レンズの働きは，ご推察通りに正面から入ってきた光を細長い個眼の奥にあります視細胞に導くためのものです。他の個眼には光が漏れないように工夫があるようです。これらの個眼の仕組みが，物体が動きますと，その情報は次々と隣の個眼に移動しますから物体の形よりも動きを感知しやすいように進化した目と言われています。

個眼の構造については下記URLが参考になりますでしょうか。
http://www.nikon.co.jp/channel/light/chap02/sec0 …

この回答へのお礼

ありがとうございます。やはり個眼は物の形の一部を認識する訳では無いのですね。リンク先はとても詳しくて知りたかったことが載っていて、興味深く読ませて頂きました。色認識の機構は、色の解像度よりも輝度の解像度を優先するとたぶんあのようになるのですね。カラーテレビやカラー印刷の原理とも通ずるところがあって、大変面白いと思いました。
ただ、個眼の角膜レンズの機能と原理をもう少し詳しく知りたいです。レンズ目のレンズのように光を集めてしまう訳にはいかないでしょうから、機能としては光を導くだけなのか、それとも何かの目的で光を積極的に屈折させているのか、というような点が疑問です。

お礼日時：2012/06/16 09:51

No.4 回答者： suiran2 回答日時： 2012/06/17 16:41

個眼のレンズは，当然屈折によって集光します。

そして集光した光を奥にあります視細胞に導くわけです。ただし，前回の回答でも書きましたが，個眼レンズが集光する光は正面から入った光のみです。このことは重要な意味を持ちます。個眼が小さい程，数が多い程，複眼の面が平らな程分解能が高く，対象物の形や動きを感知しやすくなります。一方，夜行性昆虫は，個眼を大きくして集光力を高めることで解像度は落ちますが夜にも見ることが出来るわけです。

ご質問者さんが，極めて細い筒を用意して，その筒から何かをじっと凝視してください。頭は絶えず揺れていますから，直ぐに視野から外れてしまうことで頭が揺れていることが分かるはずです。個眼も同じで真正面の光しか集光しませんから対象物が動きますと初めの個眼から消えて次の個眼に移るために動きに敏感なのです。

この回答へのお礼

有難うございます。
リンク先の図を見ると、光を感じる感桿は個眼自体よりもさらに一段と細いので、個眼の向きからやって来た光をこの一点に集める為にはやはりレンズは要るのですね。レンズの焦点は感桿の入り口の一点に合っていれば良いので人の目のように焦点を調節する機能も必要無さそうです。
元々、後半ご説明頂いたような鏡筒構造をイメージしていましたが、受光部の面積を鏡筒断面と同じ大きさで考えてしまっていたために、レンズは不要なのではないかと思ってしまっておりました。

お礼日時：2012/06/20 06:58

No.3 回答者： kaitara1 回答日時： 2012/06/16 16:32

kaitara１ですが、フナムシは昼間は敏捷です。

しかし、夜はライトを当ててもじっとしてい手容易に捕獲できたと記憶しています。フナムシの眼は全体として真っ黒です。案外ほかの昆虫でも黒い眼をしているものには黒色物質が詰まっているのかもしれません。観察したのは随分昔のことになりましたが、興味があったらぜひご自分でも観察してみてください。

この回答へのお礼

有難うございます。興味はあるのですが自分で観察サンプルを作る勇気がないので、もし科学館などで見つけたら見てみたいと思います。

お礼日時：2012/06/20 06:40

No.1 回答者： kaitara1 回答日時： 2012/06/15 01:07

全然関係ないかもしれませんが、昔フナムシの眼をスライドグラスとカバーグラスの間においてから潰して顕微鏡で覗いたことがあります。

きれいな球状の無数のレンズの間に墨汁のような黒い物質が充てんされていました。文字通り星空のような光景でした。潰してしまったので構造は分かりませんが、おっしゃるような一定の方向の光だけが入ってくる構造というのは個眼にとって必須のもののように思います。フナムシの場合は黒い物質がその役目をしているのではないかと想像しています。

この回答へのお礼

早速のご回答をありがとうございます。実際に観察された経験がおありとのことで、大変興味深く読ませて頂きました。フナムシの黒い物質というものがどんなふうに機能しているのか、気になります。

お礼日時：2012/06/16 09:19