タコ 構造。 タコ

タコ

タコ 構造

驚くべきタコの生態 ハンク・グリーン氏:タンクから滑り落ちて排水管に落ちたタコの話を聞いたことがありますか? あるいは、錠剤のボトルを開ける方法を見つけ出した頭足類の話はどうですか? 正直なところ、成人でさえ時には開けるのが難しいものです。 タコは賢いといっても間違いではないでしょう。 しかし、私たちがほかの動物の知性について議論するとき、人間と比較してしまうという罠に陥る傾向があります。 脳の大きさから感情や学習能力のようなものまですべてを比較します。 よく知られていないかもしれませんが、タコは人間と非常に異なる生き物なのです。 進化系統樹上では、彼らは私たちからかけ離れた存在です。 そして、おそらく私たちが思っているよりも複雑な構造をしています。 人間の脳は、頭の中にあります。 私たちが知的であると考えているほかの動物の脳もそうですよね。 犬やイルカ、チンパンジー、カラスのように。 タコも同様に、頭の中に脳の中枢を持ち、人間と解剖学的に類似点があります。 例えば、彼らの脳は脊椎動物と同様の電磁パターンを生成し、学習や記憶のようなもののために脳領域を特殊化しているようです。 また、彼らは人間が右利きと左利きがいるように、利き目を持っているようです。 しかし、奇妙なことに彼らの神経細胞の約3分の2が足の中にあるのです。 それぞれの足は、文字通り独自に心をもっています。 自分の問題を解決し、独立して行動する一方、ほかの足はまったく異なることをしています。 2013年の研究調査では、科学者たちはその神経細胞の反応をテストするために、死んだタコの足を切り離しました。 そして、切り離された足が水道水や酢酸に触れると反応することが観察されました。 これは、彼らがなんらかの種類の侵害受容器を持っている可能性があることを示唆しています。 熱いストーブに触れる時に手をとっさに引くように、危険や痛みを感知する特殊な神経細胞です。 しかし、人間とは異なり、彼らの足は脳に伝達が行き届かずとも、刺激に対して反応することができます。 ほかの実験では、切断された足がうろつき周って、さらには食べ物をつかむことが判明しました。 つまり、解剖学的に言えばタコはとてもすばらしい無脊椎動物です。 しかし、彼らの行動はどうでしょう? 半分に割れたココナッツを拾って移動式の家として使用したり、遊ぶように物体を動かしたりする姿が観察されています。 「Journal of Comparative Psychology」に掲載された1993年の研究では、タコは食べ物や脅威に対して1匹1匹独自に、かつ一貫した反応を示すことから、個性を持っているようだということがわかりました。 あるタコは一貫して好奇心と大胆さがあり、別のタコは慎重で恥ずかしがります。 2001年に行われた別の研究では、若いタコが数週間にわたって行動を変え、周りの環境から学習し、より注意を払うことが観察されました。 つまり、タコはある種の進歩した認知を持っており、時間の経過とともに学習し行動を変化するようです。 タコはどのように知性を身につけたのか タコの行動と私たち自身の行動に多くの共通点が見れるかもしれませんが、私たちは明らかに同じ道は辿ってきませんでした。 私たち脊椎動物の進化の歴史は、約12億年前に軟体動物から分離したので、人間とタコの知性は完全に別々に進化したのです。 科学者たちの中で、人間が知性をどのように身につけてきたかを説明しようとするさまざまな理論があります。 その1つは、私たちの生活スタイルに関係しています。 基本的に、長期的な関係を形成することは、より生存しやすい道であることを意味しています。 しかし、タコは特定の進化圧力を受けていません。 彼らは2年間しか生きられず、ほとんど孤独に過ごします。 では、これらの生き物はどのようにして知性と脳幹を進化させたのでしょうか? 牡蠣のようなほかの軟体動物はどうだったのでしょうか? それは、牡蠣とタコを区別するもっとも明白なものと関係があるかもしれません。 つまり貝殻です。 彼らの進化のある時点で、おそらくタコの祖先は殻の安全性と引き換えに自由を手にしたのだと思います。 そして突然、彼らはさまざまな狩りのスキルを使用して、食料を獲得することができるようになりました。 しかし、彼らは同時にほかの動物たちの夕食になることを心配する必要がありました。 食べられるのを避けるために、さまざまな戦略、隠れる術、カモフラージュ、道具の使用、スピードなどのスキルを身につけました。 そして、その自己防衛にはある程度の知性が必要です。 より賢いタコは生き残るチャンスがあったのでしょう。 タコは私たちに似てないかもしれませんが、私たちのように動いたり、私たちのように生活し、私たちのように考えているのかもしれません。 私たちは理解し始めたばかりですが、彼らもなんらかのかたちで知性を身につけているのです。

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マダコ (タコ)

タコ 構造

4.動物の眼・視覚 頭足類(イカ、タコ)の眼 イカやタコは軟体動物に属し、進化の系統では脊椎動物とは独立した生物です。 夜行性で夜な夜な巣穴を出てエサを襲うハンターで、甲殻類の他、貝類も食べます。 しかしその眼は脊椎動物、特に水生の魚類と極めて似た構造をもっています。 タコの眼には角膜、虹彩やレンズ、毛様体筋などがあります。 角膜はマダコやスルメイカでは連続した膜にはなっておらず、穴があり、水晶体は海水にさらされていますが、コウイカやヤリイカでは完全な膜になっています。 無脊椎動物で虹彩をもっているのは、イカやタコの頭足類のみです。 面白いのは瞳で、収縮時、タコでは水平方向にスジ状をしたスリット形をしていますが、タコでは頭の位置によらず、この水平のスリットが常に水平に保たれています。 イカでは虹彩収縮時、瞳は円形やW字型になります。 レンズは2つの部分が結合した二重構造 になっていますが、魚類と同じく 球形 をしています。 レンズが二重構造になっているのは眼の形成過程と関係していますおり。 焦点調節は、レンズ形状を変えて焦点調節を行うのではなく、主に レンズを前後に動かす事で焦点合わせ をおこないます。 メヒカリイカでは毛様体筋でレンズを後方に移動し、眼球を取り囲む筋の収縮で前方に移動させています。 なお魚類ではレンズに屈折率分布を持たせて球面収差を補正していましたが、 頭足類では非球面レンズを用いて球面収差に対応 しています。 イカ・タコでは 眼球の赤道上で網膜内の視細胞密度が高く なっており、餌動物の鉛直方向よりも 水平方向の動きを正確に捉える 構造になっています。 また計算から求めた値では視力がコウイカで0. 89と魚類よりも高い値をもっています。 但し イカ・タコでは1種類の視細胞しかなく、視物質は脊椎動物のロドプシンと同じ ものです。 ちなみにマダコは490nm、スルメイカは495nm、コウイカは508nmの波長の光を吸収する視物質をもっています。 またイカ・タコの眼は 偏光を検出 する能力があります。 脊椎動物の眼との大きな差異は 盲班(盲点)がない 事です。 実は脊椎動物の眼では視細胞は網膜の奥に、視神経は水晶体側に位置するため、神経や血管が眼球の外に出るためには網膜の一部に穴をあけて出るしかありませんでした。 一方、タコの眼では視細胞は水晶体側に位置し、視神経は網膜の奥に位置し、脊椎動物と逆の配置になっています(色素上皮は網膜と視神経層の間に位置する)。 このために網膜に穴をあけることなく視神経は眼球外に出られるのです。 このように視細胞の向きが脊椎動物と逆になっている事が脊椎動物との大きな差異です。 単純に考えれば、タコの眼の構造の方がわかりやすく光のロスも少ないはずです。 このような差異は卵が受精後、眼が発生・分化するプロセスと関連しており、網膜が脳から形成されるか、皮膚から形成されているかの違いによって生じています。 この点については後述します。 また、脊椎動物では視細胞は場所により分布密度が異なっていましたが、頭足類では視細胞が赤道を除く網膜全面にわたってほぼ同じ密度で分布しています。 さらに視細胞外節の内部には多数の黒色の色素顆粒があり、明所ではこの色素が移動して外節前方に移動し感桿を包み分解能を上げますが、暗所では内節側に集まり感度を高める働きをしています。 視細胞外節を網膜面に平行に切ると、 碁盤模様 が現れます。 直交して配列されている事により 偏光の検出 がここで可能となるのです。 また、タコでは常に瞳孔は水平方向を向いている事から、この微小管は常に海面方向と鉛直方向に維持されている事になります。 以上、イカやタコの仲間の頭足類はカメラ眼をもっていますが、軟体動物では他の形態の眼をもっている種がいます。 例えば、生きている化石といわれるオオムガイ(オウムガイはアンモナイトとよく似た構造の殻をもっています)で、レンズのないピンホール眼をもっています。 頭足類の眼はオウムガイのようなピンホール眼から進化してきたものと考えられています。 また、身近にいる軟体動物としてカタツムリやナメクジなどの巻貝の類がいますが、彼らの眼は黒い点のようですが、レンズや網膜が備わっています。 但し視細胞は十分に発達していません。 次回はこれらにピンホール眼について紹介します。

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タコの呼吸はどのように行われる?実は地上では息が出来ない

タコ 構造

オランダで人気の科学雑誌、から、いくつかの物や動物の断面図を作ってほしいとの依頼があった。 動物は好きに選んでいいとのことだったが、その候補の中にがあった。 私にはアート作品をコピーする習慣がなく、手頃な写真素材をインターネットで探すこともできなかったので、近く(オランダ中部)の漁村へ車を走らせた。 私はまず競りに立ち会い、完全体のタコはないかと尋ねてみた。 しかしそこでわかったのは、タコは定置網漁なので、競りにかけられるのは2週間に一度ということだった。 その場合もかならずワタが抜かれてしまうので、完全なタコを特別に注文しておかなければならないのだ。 私は、名前と電話番号を競りの担当者に渡して、いったん家に帰り、インターネットでタコを宣伝している水産企業を探すことにした。 そのうちの1社が私に協力してくれた。 結局、注文してから1カ月半後、2匹のタコがイタリアからウルクに届いた。 解剖 タコは、上に保冷剤を載せて、発泡スチロールの箱に入れられてきた。 とてもいい匂いとは言えないが、見る限りでは十分に新鮮で完全だった。 2匹のタコがひとつの箱に入っている状態は、ちょっとしたパズルだ。 片方がどこから始まってどこで終わっているか、見てもわからないからだ。 私は大きい方を取り出して、洗うために流しへ運んだ。 まな板の上のタコ。 発泡スチロールの蓋が敷いてある。 キッチンでタコの解剖というのは、ちょっと気味の悪いものだったが、タコは食べ物だし、キッチンは照明の具合もいいし、隅々までよく見えた。 私は最初から細かいところを写真に収めていった。 まずは、写実的なタコが描けるように外側を撮った。 そこで発見したのは、足はとても長く、先端がとても細いということだ。 水管は体の中央にあり、ひらひらの煙突のようだ。 これは靱帯でつながっている。 このタコは死んでいるのだが、裏側の皮膚にはいろいろな色の点による美しい模様が現れていた。 私はタコの体を開き、系統的にすべての器官や構造体を識別した。 だが残念なことに、解剖の結果が正しく反映されていない。 なぜなら、私が見たものはアート作品になっていて、わかりやすく描かれたパーツが、美しく、きっちり対称形に整理されて描かれていたからだ。 最初の切開 タコの体をばらばらにするのは可哀想だったが、もちろん、私は解体を実行した。 そして、私が作ろうとしてる3Dモデルの参考になるように、すべてをいろいろな角度から撮影した。 完全に細かい部分までモデリングするのは不可能だとわかっていたが、できるだけ完璧なものを作りたい。 そのとき、詳細な解剖モデルのライブラリーを作るという夢を密かに抱いていた。 それは今も変わらない。 初めて見る内部の器官。 タコの器官のなかで、脳とくちばしと口球(消化器官の一部)と肝臓の働きをする大きな腺だけがしっかりとした形があることがわかった。 私は腺を切り開いて中を調べてみたが、中も均一なものが詰まっていた。 くちばしのパーツは感触が鱗のようで、頭蓋は軟骨のようだった。 くちばしを押し出す。 分解したくちばし。 タコには4つの唾液腺がある。 これはその2つ。 先に解剖した大きいほうのタコは雄であることがわかった。 解剖には数時間かかったので、小さいほうには手を付けなかった。 それに、死んだタコの匂いには長時間堪えられない。 モデリング 私はタコをでモデリングした。 ZBrushは、有機的モデルによく使用されるデジタル粘土プログラムだ。 私はこれを多用している。 大好きなアプリケーションだ。 解剖を始める前に、私はZBrushでタコをモデリングしておいたのだが、それは今回の目的に合わないことがわかった。 そこで、新しいデジタルモデルを作り直すことにした。 その手順は次のとおりだ。 モデルはA3サイズの縦置きで印刷されるので、広い作業スペースが必要だった。 作品は詳細で、自分らしいものにしたかった。 私はいつも、自分の作品だとわかるように工夫をしている。 私は、紙面を窓に見立てた。 タコは外側からそこに貼り付いている状態だ。 そうすれば、くちばしや吸盤もよく見える。 タコは、当然のことながら窓ガラスのこちら側に来ようとする。 なので、足はこちら側に伸びて、水をしたたらせている。 アニメーションまでは作れなかったので、モデルは最初から正しいポーズを取っていなければならない。 タコの外観をZBrushで作った段階ごとの絵。 タコの最初のフェーズ。 タコをガラスに張り付かせたところ。 画像中央をクリックするとモデルがアクティベートされて、ドラッグで回転できるようになります。 第二フェーズ。 足を生きているようにして、眼窩を作った。 ZBrushでの製作方法には、いろいろな始め方がある。 私は拡張可能な球体、Zsphereからスタートした。 それを使えば簡単にラフな形状が作れるのだ。 私はその球体を、できるだけ頭の中のイメージに近い位置に置き、スキンして、変形を行った。 ZBrushの中での変形は、基本的には現実の粘土細工と同じ彫刻だ。 いちばん難しかったのは足の吸盤だ。 すでにポーズを決めたモデルで作業しているので、対称形を同時に作ることができず、それぞれの足を個別に作業しなければならなかった。 完成までには数日かかったが、1年経った今、気が変わった。 もっと細かくしようと、ZBrushとの間を行ったり来たりしながら作業を進めた。 そしてある時点で、モデルは巨大化して、もうこれ以上Sculptrisでは作業できないところまできた。 Sculptrisで作業を続ける。 全体的に満足のいくモデルになったとき、テクスチャを貼り付けた。 それはおもに、私が解体したタコの写真を元に作ったものだ。 しかし、実際のタコよりも暗い色にした。 ZBrushでは、モデルにペイントしたり、自作のテクスチャを貼り付けることができるのがありがたい。 内臓 もし、もう一度このモデリングを行うとしたら、やり方を変えるだろう。 とくに、内臓だ。 先に外側を作ってから内臓を作り始めたので、あれこれ問題が起きた。 タコは大変に柔軟な動物だが、柔軟でない器官もある。 たとえば食道の長さは、あまり変化しない。 そのため、完成した内臓部分を、すでに細部まで仕上げてペイントまで行った外側モデルの中に収めるとき、うまく入らない部分が出てきた。 内臓は非常に美しくできていたので、私は外側を変更することにした。 おもに、くちばしが飛び出る位置の変更だ。 完成したイラストをよく見ると、調整のあとがわかる。 タコの内臓。 同じ内臓の3D版。 完成モデル。 タコの体内に内臓部分が収まっている。 Photoshopの作業 タコの各部がよく見えるように、何度かレンダリングを行い、その都度、必要に応じて修正した。 そして、Photoshopの作業に移った。 そこで、内臓と他のものを区別できるようにレイヤースタイルを使いつつ、いろいろなものを合成した。 私はレイヤースタイルのライブラリーを持っている。 そのなかに、水滴を描くときのためのものがある。 それを使って、タコの足が濡れている様子を描き加えた。 最終レンダリング画像。 水滴などが描き加えられている。 次はナイルクロコダイル 現在、私はこれとよく似た、しかしずっとエキサイティングな作品に取りかかっている。 ナイルクロコダイルだ。 ロンドンの王立獣医科大学生物力学部教授、が、この動物と、作業スペースと、作業を手伝ってくれる専門家チームを提供してくれた。 詳しくは私のウェブサイト、を見てほしい。 または、で私の次のブログ記事を読んでほしい。 — Mieke Roth [].

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