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視細胞には桿体細胞と錐体細胞がある。桿体細胞は感度が良く、薄暗がりでも働くが、錐体細胞は3種類(赤・青・緑)あるが、明るくないと働かない。というような知識は正しいでしょうか? さて、遠くの山などが青みがかって見える現象についていろいろ考えていました。これは、太陽光の大気による散乱現象ということでよいと思うのですが、私たちの眼の方にも関係があるのではないのか・・・つまり、桿体細胞は暗がりでも弱い光を感じるわけですが、この場合の桿体細胞が感じる弱い光とは何色の波長なのか?ということを知りたいのです。青色光に特に反応するのかどうか・・・また、錐体細胞のように、特定の波長に対応した複数種の桿体細胞はないのか? 教えてください。

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A 回答 (4件)

No.2,3の方が言われている通り、添付画像(↓から引用)のような特性があるため


http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/ …
桿体細胞は青色をよく感じ取ることができます。
遠くの山が青く見える現象は、仰るとおり散乱現象であり
カメラでも同様に撮影できることから、直接の関係は無いように思います。

しかし、夜空の色は青色ですから
夜の景色には青色が多く含まれる筈なので
青色光の所でピークがある視細胞を持つ生物の方が
他の色の光の所でピークがある視細胞を持つ生物よりも
進化的に有利だったと言うことはできるかもしれません。

また夜の月は青く見えますが、カメラで同じように撮ることはできません。
これを「プルキニエ効果」と言うそうです。
以下は私見ですが、これは桿体細胞が色覚にも関わっている証拠のようにも思います。
また桿体細胞が色覚に関わっていないのだとすれば、
添付画像において錐体細胞のグラフはもっと等間隔に並んでいても良いように思います。
「桿体細胞は特に青色光を感じる?」の回答画像4
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桿状体は色を認識することが出来ないので、暗がりでは色がない状態、モノトーンな状態になります。

また、桿状体は色に対する感度が異なるので、色による明暗の差が生じます。しかし、このときでも色自体は見えないわけです。つまり、暗がりに赤い物体と青い物体があれば、青い物体の方が赤い物体より明るく見えます。しかし、赤や青の色自体は見えないわけです。ですから、遠くの山が云々というのは、あまり適切な考えではないかもしれません。
円錐体は三種類ありますが、桿状体は一種類しかありません。桿状体の色に対する感度の差は、スペクトル相対感度というグラフで表示されています。500nmの波長の光に対する感度を100として、550nmで約60、600nmで約10、450nmで約30といった感じです。
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ヒトの場合、錐体視細胞(*1)は3種類あり、それぞれ赤・緑・青の光に特に反応します。

これは、光を感じるタンパク質(オプシンとよばれている)の種類が違うためです。
で、桿体視細胞は1種類しかなく、すべての桿体視細胞に同じ種類のオプシン(ロドプシン)が発現しています。ロドプシンがもっとも感度よくキャッチできる光の波長は500nmあたりです(この波長のことを最大吸収波長といいます)。色で表現すると緑色といったところでしょうか。なので「青色光に特に反応する」という推測は、残念ながら違います。
ロドプシンは(おそらくすべての)脊椎動物が持っており、どれも500nmあたりの光によく反応します。これは、地上に届く太陽光(いろんな波長の光がミックスされたものですが)のなかで500nmあたりの光の量が最も多いからではないかと推測されています。
実は、最大吸収波長が500nm付近ではない、という例外が知られています。水の中(深くなればなるほど青い光しか届かなくなる)に生息する魚のロドプシンを調べると、深いところにすむ魚ほど、そのロドプシンの最大吸収波長は短くなる(緑よりも青のほうが波長は短い)そうです。

なお、1文目、2文目の知識は正しいです。

*1:錐体細胞というと、最近の生物学では海馬にある神経細胞のひとつを指します。
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錐状細胞は、網膜の中心部分に多く分布しています。

この細胞は、色に対する反応が良く、私達は、この細胞によって色を見分けることが出来ます。一方、桿状細胞は、網膜の周辺部分に多く分布します。この細胞は、色に対する反応があまりよくありません。私達は、明るいところでは錐状細胞を使い、暗いところでは桿状細胞を使っています。明るい部屋から暗い部屋に入ったとき、徐々に目が慣れてくるのは、この切り替えが行われているからです。また、桿状細胞は、赤色より青色によく反応します。
遠くの山が青み掛かって見えるのは、レイリー散乱で説明されます。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。Mell-Lilyさんの書いてくれた内容は理解しております。私が知りたいのは、桿体細胞が錐体細胞のように特定の波長の光(特に気になっているのが青色光)に対して明らかな感受性?をもっているのか、それとも、だらだらとなんとなく赤よりは青・・・・程度の差なのか、あるいはそもそも桿体細胞に波長特異的な複数種のものが存在しているのか? という、もう少し踏み込んだ知識がほしいんです。もうちょっと・・・・なんですよ。

お礼日時:2002/03/06 18:57

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