Spider eyesEdit

このハエトリグモの主眼球(中央1対)は非常に鋭敏である。 外側のペアは「副目」で、他のペアの副目は頭の側面と上部にある。
3つの眼球を持つハチの頭(中央)と複眼の背側(左と右)

スパイダーには複眼がなく、いくつかのペアから成る単眼でそれぞれが特定の仕事または作業に適応しています。 クモの主眼と副眼は4つ以上のペアで配置されている。 主眼のみ可動網膜を持つ。 副目は目の奥に反射板がある。 受光細胞の感光部はこの横にあるため、直射光と反射光を得ることができます。 例えば、狩りをするクモや飛び跳ねるクモの場合、前方を向いているペアは、遠く離れた獲物(多くは小さい)を見るために最高の解像度(さらには望遠成分)を有している。 夜間狩りをするクモの目は、大きな開口部f/0.58と低光量で非常に敏感です。

Dorsal ocelliEdit

「ocellus」(複数形ocelli)という言葉は、ラテン語のoculus(目)から来ており、文字通り「小さな目」を意味します。 ほとんどの昆虫に見られる背側眼球(または単に「眼球」)と、いくつかの昆虫目の幼虫に見られる側方眼球(または茎葉)の2つの異なるタイプの眼球が存在します。 両者は構造的にも機能的にも大きく異なる。 また、刺胞動物など他の動物の単純眼球も眼球と呼ばれることがあるが、これも昆虫の背側眼球とは構造・解剖学的に全く異なるものである。

背側眼球は、多くの昆虫、たとえばハチ、アリ、ハチ、ノコギリバチ、ハエ、トンボ、バッタ、イナゴ、カマキリなどの頭部の背面(最上部)または前面にある光感受性器官である。 5061>

背側眼球の数、形態、機能は昆虫目によって著しく異なる。 特にハチ、スズメバチ、トンボ、イナゴなどの飛翔昆虫ではより大きく、より強く発現する傾向があり、通常3連で見られる。 2つの横眼はそれぞれ頭部の左右を向き、中央の(中央)眼は正面を向く。 アリやゴキブリなど一部の陸生昆虫では、2つの側眼球だけが存在し、中央の眼球は存在しない。 ここで残念ながら「側眼」と表記されているのは、背側にある眼球が横を向いていることを意味する。 5061>

背側眼球は、水晶体(角膜)と視細胞(桿体細胞)の層からなる。 眼杯レンズは強く湾曲しているもの(ハチ、イナゴ、トンボなど)と平坦なもの(ゴキブリなど)がある。 視細胞層は水晶体から透明な部分(硝子体)で隔てられている場合(イナゴなど)とそうでない場合(フグやトンボなど)がある。

眼球の2つのやや変わった特徴は特に注目に値するが、一般に昆虫目間でよく保存されている。

  1. レンズの屈折力は通常、視細胞層に像を結ぶのに十分ではない。
  2. 背側眼球は、普遍的に1次(視細胞)から2次ニューロンへの収束比が大きい。

これら2つの要因から、背側眼球は形を知覚することができず、したがって光計測機能にのみ適しているという結論が導き出された。 水晶体の大きな開口と低いF値、そして高い輻輳比とシナプス利得を考えると、一般に眼球は複眼よりもはるかに光に対して敏感であると考えられている。 さらに、眼の神経配置が比較的単純であること(検出器と効果器の間のシナプスの数が少ない)、およびいくつかの眼窩介在ニューロンの直径が非常に大きいこと(動物の神経系で最大の直径を持つニューロンがしばしばある)を考えると、眼球は通常複眼よりも「高速」であると考えられる。 そのため、昆虫が飛行中に体軸を中心に回転したり、ピッチを変えたりすることで、外界の明るさがどのように変化するかを測定するのに適している。 イナゴやトンボの綱渡りでは、光に対する修正飛行反応が確認されている。

最近の研究では、いくつかの昆虫(最も顕著なのはトンボだが、いくつかのハチも)の眼球は、眼球レンズが視細胞層内またはその近くに像を形成するため、形態視が可能であることが示されている。 トンボでは、視細胞と2次ニューロンの受容野がかなり制限されることが実証されている。 さらに研究を進めると、この眼は世界の空間的な詳細を理解するだけでなく、運動も知覚することが明らかになった。 トンボの中眼球の2次ニューロンは、上向きに動く棒や格子に対して、下向きに動く棒や格子よりも強く反応するが、この効果は刺激に紫外線が使われているときだけで、紫外線がないときには方向性の反応は見られない。 トンボの眼球は特に高度に発達した特殊な視覚器官であり、この動物の並外れたアクロバット能力を支えているのかもしれません。

眼球の研究は、小型無人航空機の設計者にとって高い関心を集めています。 小型無人航空機の設計者は、3次元の世界で安定性を維持するという、昆虫が直面するのと同じ課題の多くに直面しています。

StemmataEdit

脱皮しようとしているガの幼虫。古い頭包の後ろに新しい茎葉が見える

ノコギリバエ幼虫の例。 茎葉は一対だけで、鱗翅目幼虫の頭部の茎葉の位置よりも高い位置にある。
ここに示したAcherontia種の幼虫は鱗翅目の典型例である。 幼虫の頭部には1対以上の茎状突起があり、いずれも低い位置にあり、口器よりもはるかに広く配置されています。

茎状突起(単数 stemma)は、単純眼の一種です。 多くのホロメタボリックの幼虫は,成長の最終段階に入るまで,他の形の眼を持たない。 また、六脚類の成体にもステマがあり、複眼は全く発達しない。 例として、ノミ、ゼンマイ、チョウセンゴミムシなどがある。 5061>

典型的で機能的な幹細胞の各水晶体の裏側には、網膜と呼ばれる視細胞の1つのクラスタがある。

幹細胞は単純な目ですが、鱗翅目の幼虫、特にノコギリバエ科のテントウ虫の目のように、成虫の複眼の未熟型または胚型を表しているだけで、単純でない種類もあります。 かなりの視力と感度を持ち、偏光を感知することができる。 このような幹細胞は、蛹になると本格的な複眼に成長する。 茎葉に似た眼球は、複眼の中央か、それに近い位置にあることが多い。 5061>

幹細胞が不完全に複眼に集合したScolopendra属(Chilopoda)

この区別によって幹細胞のことを「lateral ocelli」という言葉が使われるようになった。

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