英語版クイズをもとにAIで日本語で作成しました。出典は日本語版ウィキペディアにリンクしています。
目は光を受け取る感覚器で、その情報が中枢神経系で処理されて視覚が生まれる。角膜や水晶体、網膜といった部品がどんな役割を担っているのか、意外と知らないことは多い。 このクイズでは、ヒトの眼球の構造や筋肉、神経、発生のしくみに加えて、色覚や目の病気、記念日まで幅広く出題する。 後半は動物の眼がテーマ。明暗しか分からない原始的な眼から昆虫や魚、鳥の眼まで、進化が生んだ多様な「見る」しくみを確かめよう。
全30問の答えと解説。クイズで遊ぶ
Q 01人間の目が識別できる波長幅の光を特に何という？
可視光線
見えている光の波長は生物によって異なる。色を認識する錐体細胞も、全ての波長の光を捉えられるわけではない。
Q 02眼をカメラにたとえるとき、網膜は何に相当するとされる？
フィルム
同じたとえでは角膜が単焦点レンズ、瞳孔が絞り、水晶体が可変焦点レンズに当たる。ただし眼は各屈折面の光軸が互いに一致せず、厳密にはカメラと異なる光学系である。
Q 03眼科医らが啓発行事を行う「目の愛護デー」は毎年いつ？
10月10日
眉毛と目の組み合わせを左に90度回転させると数字の「10」に見えることが、日付の由来とされる。
Q 04水晶体が濁って起こる目の病気はどれ？
白内障
目を患部とする病気は数多く、眼球の病気は進行すると失明に至ることもある。目を扱う医学の診療・研究分野は眼科学と呼ばれる。
Q 05個眼がたくさん集まり、半球状に配列された眼を何という？
複眼
レンズを小さくして焦点距離を短くできるため、体のスペースがほとんどない小さな生物に適している。動きを捉えるのは得意だが、対象を精細に見るには限界がある。
Q 06ウマやウサギの目の間隔が離れていることの利点は？
視野角が広い
迫り来る敵を察知しやすい配置である。対照的にライオンなどの肉食動物は目の間隔が狭く、前方の獲物までの距離を正確に認識できる。
Q 07ヒトの虹彩の色を決めている色素は？
メラニン
虹彩の色には個体差がある。虹彩は中央に瞳孔という開口部を持つ膜状の組織で、カメラの絞りに相当する。
Q 08無脊椎動物でありながら、いわゆるカメラ眼を持つ動物は？
タコ
同じ頭足綱のイカもカメラ眼を持つ。ピント調節ができる点は脊椎動物に似るが、網膜の構造や機能は大きく異なる。
Q 09両眼で一方向を見ることで可能になる見え方は？
立体視
両眼視差を利用することで距離情報がより正確になる。脊椎動物や頭足類、昆虫、大型甲殻類はいずれも、主要な眼を一対、ある程度同じ方向へ向けている。
Q 10無色透明なゼリー状で、眼球の形状を支える内容物は？
硝子体
眼球の内容物にはほかに、直径約1cmの弾性を持つ凸レンズ状組織である水晶体と、眼圧を調整する液体がある。
Q 11光を捉える目の細胞のうち、暗い場所で使われるのは？
桿体細胞
明るい場所で働くのは錐体細胞で、色を認識するのもこちらである。
Q 12目頭に集まった涙は、鼻涙管を通ってどこへ落ちる？
鼻腔
涙器は涙腺と多数の涙道からなる。平時には少量の涙を分泌して眼球の乾燥を防いでいる。
Q 13光を受け止めるタンパク質の構成から、人類の色覚は何色型とされる？
3色型
人類の視細胞は、420nm付近、530nm付近、560nm付近の波長にそれぞれ特化したサブタイプで光を受け止めている。
Q 14瞳の三方に白目がある状態の目を何という？
Q 21視細胞に蓄えられ、最初に光を吸収するタンパク質分子は？
オプシン
受け止める波長の違いによって4種に分けられ、この4種は生物の中で5億年前頃に揃ったと言われる。
Q 22角膜の屈折力が大きいのは、角膜が何と境界をなしているため？
空気
角膜の屈折力は40 D程度で、水晶体の20〜30 Dより大きい。そのため角膜に障害が起こると視力は大きく低下する。
Q 23昆虫の視力はどの程度とされる？
0.01
個眼の集まりでできた昆虫の眼は動きを捉えることに適している一方、遠くのものを見る機能には劣る。
Q 24眼球壁の中間層にあり、光の乱反射を防ぐ膜は？
三白眼
白目が上もしくは下にある目で、上目遣いや見下しているように見えるため、印象が悪くなる場合がある。
Q 15個眼の数が比較的多く、数万を備える昆虫は？
トンボ
それでも、画像を捉える細胞が網膜上に1億以上ある人間には遠く及ばない。個眼をそれほど多く備えるのは難しいためである。
Q 16鳥類が飛行中に閉じて眼を乾燥から守る、薄く透明な膜は？
瞬膜
両生類も上下の瞼に加えてこの膜を持つ。一方、水棲動物は瞼が無いか、あっても簡素なものである。
Q 17目が爆発的な進化を遂げたとされる、約5億2000万年前の時代は？
カンブリア紀
浅瀬の海を舞台に、視力を持つことは捕食や敵から逃れるうえで非常に有利に働いた。それ以前から生物は光を捉える表面細胞を備えていたと考えられている。
Q 18無脊椎動物の眼は、発生上どの組織に由来する？
皮膚
動物の眼は発生起源によって大きく二分でき、脊椎動物の眼は中枢神経系である脳の一部から生じる。
Q 19水晶体の厚みを変えて屈折力を変化させる筋肉は？
毛様体筋
この作用を「調節」と呼ぶ。水晶体の屈折力は20〜30 D程度の間で変化する。
Q 20視覚に頼った狩りをし、2眼が特に良く発達するクモは？
ハエトリグモ
クモ類では8個の眼が並ぶ。徘徊性に特に適応した仲間では、目の位置を高くするように頭部が特に盛り上がっている。
脈絡膜
中間層は眼球血管膜（俗称：ぶどう膜）と総称され、ほかに虹彩と毛様体が含まれる。
Q 25目の獲得が生物の進化と多様化を進めたとする説を何という？
光スイッチ説
目は柔らかい構造で化石として残りにくく、生物がいつ視覚的な能力を獲得したのかは定かでない。
Q 26ツバメなどの鳥類が持つ中心窩の数は？
2つ
ヒトの中心窩は視力が最も高く発揮される窪みで、物を凝視する際の焦点として使われる。
Q 27眼が直径1mmほどに退化し、明暗しか判別できない円口類は？
ヌタウナギ
光の届かない300mほどの海中に適応した結果、水晶体や虹彩は退化して失われ、眼は皮下へ移動してしまった。
Q 28哺乳類では例外的に、紫外線を感知する目を持つ有袋類は？
オポッサム
齧歯類の中にも紫外線を感知できるものがいる。ほとんどの哺乳類は、進化の過程で紫外線を見る能力を失った。
Q 29眼の発生で、水晶体と角膜の外層は何に由来する？
外胚葉
一方、強膜や毛様体、角膜の内層は中胚葉および神経堤に由来する。
Q 30試算では、単純な目がカメラ眼に進化するのに必要な時間は何年以下？
40万年
生物の世代交代を1年と仮定した近年のシミュレーションで得られた結果である。