猫の中には暗いところで人間よりもよく見える人がいる

視覚の基本を理解する

猫の優れた低光量視力を理解するには、視覚の一般的な仕組みの基本を理解することが重要です。視覚は、光が目に入り、目の後ろにある光に敏感な層である網膜に当たることで始まります。網膜には、光を電気信号に変換する光受容体と呼ばれる特殊な細胞が含まれています。

これらの電気信号は視神経を介して脳に送られ、そこで画像として解釈されます。光受容器には、桿体と錐体の 2 つの主な種類があります。桿体は暗い場所での視覚を担い、錐体は明るい場所での色覚と視力を担います。

これらの光受容体の分布と特性は、特にさまざまな光レベルにおける動物の視覚能力を決定する上で重要な役割を果たします。光の検出と処理の効率は、知覚される画像の鮮明さと詳細に直接影響します。

ネコ科動物の目の主要な解剖学的適応

猫の目と人間の目の間には、いくつかの重要な解剖学的差異があり、それが猫の優れた低光量視力に寄与しています。これには、桿体の割合が高いこと、角膜と水晶体が大きいこと、タペタムの存在などが含まれます。これらの特徴はそれぞれ、光に対する感度を高め、薄暗い環境での視力を改善する上で重要な役割を果たします。

桿体の割合が高い

猫の網膜には、錐体細胞に比べて桿体細胞の割合がはるかに高くなっています。つまり、猫は人間よりも光に対してはるかに敏感です。桿体は暗い場所での視覚を担っているため、この適応により、猫は薄暗い環境でもはるかによく見えるようになります。

一方、人間は、明るい光の中での色覚と視力を司る錐体細胞の割合が高いです。そのため、明るい環境では色や細部を見分けるのが得意ですが、暗い場所では見えにくくなります。

猫の網膜に桿体細胞が優位に働いていることが、猫が夜行性に優れている主な理由です。光受容体の分布におけるこの違いは、猫の捕食生活に不可欠な適応です。

角膜と水晶体の拡大

猫は人間に比べて、目の大きさに対して角膜と水晶体が大きいです。これにより、猫はより多くの光を集めることができ、これは暗い場所では特に重要です。角膜と水晶体が大きいほど、目に入る光が多くなります。

光を集める能力が高まったことにより、猫は薄暗い環境でもより鮮明に物を見ることができます。虹彩によって制御される瞳孔サイズが大きくなったことも、より多くの光が網膜に届くようにすることでこの効果に貢献しています。

角膜、水晶体、瞳孔のサイズが大きいことの相乗効果により、暗い場所でも猫の視力が大幅に向上します。これは、猫の夜間の狩猟行動にとって重要な適応です。

タペタム・ルキダム：自然の光反射体

猫の暗い場所での視力に対する最も重要な適応は、おそらくタペタムの存在です。これは網膜の後ろにある反射層で、光を光受容体を通して反射し、光を検出する 2 度目のチャンスを与えます。

タペタムは鏡のような働きをし、網膜を通して光を反射します。これにより、光受容体が感知できる光の量が増え、暗い場所での視力が向上します。猫の目が光に照らされると暗闇で光って見えるのは、このためです。

タペタムは猫に特有のものではなく、犬、鹿、牛など他の夜行性動物にも見られます。この反射層は、暗い場所でも視力を保つ必要がある動物にとって重要な適応です。

タペタム・ルキダムの働き

タペタムは、反射物質であるグアニンの結晶を含む細胞で構成されています。これらの結晶は、網膜を通した光の反射を最大限に高めるように配置されています。タペタムの具体的な構造と組成は種によって異なり、反射光の色と強度に影響します。

光が目に入って網膜を通過すると、その一部は光受容体に吸収されます。しかし、一部の光は網膜を通過しても検出されません。タペタムはこの光を網膜に反射し、光受容体にもう一度光を捉える機会を与えます。

この二重の光への露出により、網膜の感度が大幅に向上し、猫は暗い場所でもはるかによく見えるようになります。タペタム ルチダムは、猫の夜間の狩猟行動にとって重要な適応です。

ネコ科動物の視覚におけるトレードオフ

猫は人間に比べて暗い場所での視力が優れていますが、いくつかの欠点もあります。猫の視力、つまり視覚の鮮明さは、特に日中は人間よりも一般的に低くなっています。これは、タペタム ルチダムが光を散乱させ、画像の鮮明さを低下させる可能性があるためです。

さらに、猫の色覚は人間よりも劣っています。猫は主に青と緑の色合いでしか見えず、赤とオレンジを区別する能力は限られていると考えられています。これは、猫の網膜にある錐体細胞が少なく、また、ある錐体細胞が特定の波長の光に対して感度が低いためです。

こうしたトレードオフは、ネコ科動物の視覚を形作った進化的圧力を反映している。ネコ科動物の優れた低光量視力は夜間の狩りに不可欠であるが、視力の低下と色覚は生存にとってそれほど重要ではない。

猫の視覚と人間の視覚を比較する

猫の視覚と人間の視覚の違いをさらに説明するために、次の点を考慮してください。

• 低光感度:猫は人間が見える光よりも約 6 倍暗い光でも見ることができます。
• 視力:人間の視力は通常 20/20 程度ですが、猫の視力は 20/100 から 20/200 程度と推定されています。つまり、人間が 20 フィート離れたところからはっきりと見えるものを、猫が同じ鮮明さで見るには 20 フィート離れる必要があるということです。
• 色覚:人間は三色型色覚を持っているため、赤、緑、青の 3 つの原色を見ることができます。猫は二色型色覚を持っているため、青と緑の 2 つの原色しか見ることができません。
• 視野:猫の視野は人間よりもわずかに広く、約 200 度で、180 度です。この広い視野により、猫は周辺視野で動きを感知することができます。

これらの違いは、それぞれの種がそれぞれの環境や生活様式に合わせて進化してきた適応を浮き彫りにしています。猫は夜間の狩りのために低光量に対する感度を優先し、一方人間は日中の活動のために視力と色覚を優先してきました。

猫の行動における視覚の役割

視覚は、狩り、ナビゲーション、社会的交流など、ネコ科動物の行動の多くの側面で重要な役割を果たします。ネコ科動物は、優れた低光量視力により夜間に効果的に狩りをすることができ、視野が広いため、獲物や捕食者を見つけることができます。色覚が限られているため狩りの能力が著しく妨げられることはありません。獲物を感知するには、動きとコントラストに頼ることが多いからです。

猫は視覚を使って互いにコミュニケーションをとります。姿勢、尻尾の動き、表情などのボディランゲージは、猫の気分や意図に関する重要な情報を伝えます。視覚は、これらの視覚的な合図を解釈し、猫の群れ内の社会的力学を理解するために不可欠です。

さらに、猫は視覚を使って環境を移動します。優れた空間認識力があり、自分の縄張りのレイアウトを記憶できるため、暗い場所でも自信を持って動き回ることができます。また、猫の視覚は距離や高さを判断するのにも重要で、登ったりジャンプしたりするのに不可欠です。