上しか見えない目が、頭を透明にした

バレルアイの透明な頭部は、上しか見えない目の弱点をどう補うのか

深海魚の管状の目は、頭上のわずかな光を拾う代わりに、前方視に強い制約が生じやすい。だが、デメニギス（barreleye）、いわゆるバレルアイは、透明に近い頭部をもつことで、その制約された「前を見る力」に抜け道を残した。

この魚の奇妙な外見は、単なる珍しさでは終わらない。むしろ重要なのは、透明な頭部と上向きの目が、深海という視界の悪い環境でどんな問題を解いているのかという点だ。暗い海で上を見るために、目は筒のように細長くなり、視線は通常ほぼ天井へ向くが、回転して前方を見ることもある。そこで初めて、「では前から来るものはどうするのか」という穴が見えてくる。

深海で上向きの目は何を得て、何を捨てたのか

深海では、光はほとんど上からしか来ない。海面から落ちてくるかすかな光を背景にすると、上を通る小さな生き物は影のように浮かび上がる。だから上向きの目は、暗闇の中で獲物や敵を見つけるにはかなり合理的だ。

ただし、その代償は大きい。視線を上に特化させれば、前方や周囲の把握は弱くなる。人間でいえば、常に天井だけ見える双眼鏡を顔に埋め込んで泳いでいるようなものだ。

https://ocean.si.edu/ocean-life/fish/barreleye-fish

管状の目は、感度と引き換えに視界を狭める

デメニギス（Macropinna microstoma）、いわゆる barreleye と呼ばれる魚の目は、丸い目玉というより光を集める筒に近い。暗い場所では、少しでも多くの光を集めたほうが有利なので、この形は理にかなっている。感度を上げるために、見える方向を絞り込んだ設計だ。

ここで重要なのは、「よく見える」のと「広く見える」は同じではないということだ。この魚は前者を優先しすぎて、後者をかなり削っている。深海ではよくある最適化だが、最適化はしばしば別の不便を生む。

透明に近い頭部は、目が使える空間を確保している

この魚の頭が透明に近いのは、見た目を奇妙にするためではない。硬くて不透明な頭骨や組織で視界をふさいでしまうと、せっかくの高感度な目が向きを変えたときに前方を拾いにくくなる。

そこで頭部の一部が透けるドームのようになっており、眼が回転しても周囲を見られるようにしている可能性がある。つまり、透明な頭部は「目そのもの」ではなく、「目の使える空間」を確保していると考えられている。

https://www.nationalgeographic.com/animals/article/barreleye-fish-transparent-head-eye-camera

獲物に近づく瞬間、前方視界が必要になる

この魚は、ただ上を見上げて漂っているだけではない。観察では、眼の向きを変えて前方を見るような動きが示されてきた。上方で獲物のシルエットを見つけ、接近するときには前方視界も使うと解釈されている。その切り替えは、捕食時に役立つと考えられる。

ここで透明な頭部の意味が効いてくる。もし頭が普通の魚のように不透明なら、眼を動かしても視界の一部は頭そのものに遮られる。上向きに特化したセンサーを、行動の瞬間だけ別方向にも使いたい。その無理を通すための構造が、透明な頭部だと考えるとかなり筋が通る。

Macropinna microstoma: A deep-sea fish with a transparent head and tubular eyes

MBARI researchers Bruce Robison and Kim Reisenbichler used video taken by unmanned, undersea robots called remotely operated vehicles (ROVs) to study barreleye fish in the deep waters just offshore of Central California. At depths of 600 to 800 meters (2,000 to 2,600 feet) below the surface, the ROV cameras typically showed these fish hanging motionless in the water, their eyes glowing a vivid green in the ROV's bright lights. The ROV video also revealed a previously undescribed feature of these fish--its eyes are surrounded by a transparent, fluid-filled shield that covers the top of the fish's head.

Script/Narration: Bruce Robison
Editor/Producer: Susan von Thun

For more on this story, see MBARI's news release at:
http://www.mbari.org/news/news_releases/2009/barreleye/barreleye.html

For more cool animal images, see MBARI's feature images galleries:
https://www.mbari.org/products/image-gallery/

Youtube | MBARI (Monterey Bay Aquarium Research Institute)

奇妙な形は、副作用を埋め合わせる進化の設計でもある

深海の進化は、完璧な形を一気につくるというより、厳しい条件の中でつぎはぎの解決策を積み重ねることが多い。上からの光を読むような上方視への特化と、頭部の透明化が組み合わさった形だと考えると、美しいというより、かなり実務的な設計だ。

面白いのはここだ。進化はしばしば、最初から万能な答えを出さない。何かを極端に伸ばし、その副作用が出ると、別の部位で帳尻を合わせる。深海魚の適応は、その回り道ごと形に残る。

透明な頭部は、失われた前方視界を補う補修跡として読める

デメニギス（barreleye）、つまりバレルアイの透明に近い頭部は、「透明だと便利だから」という単純な話ではない。あの一見ありえない形は、上向きの視覚戦略と頭が透ける構造の機能的な組み合わせとして理解できる。

奇妙な外見を進化上の理由として読み解くと、この魚は、深海での視界の制約に対して眼の進化がどこまで柔軟に応答できるかを示す例に見えてくる。見た目の珍しさで終わらせず、深海での視界の制約と眼の進化をさらに調べたくなるなら、この透明な頭部はその入口として非常に分かりやすい。