生物科学特別講義1
1日目
霊長類の特徴。
ヒトとサルのなかま
ちょっと広くなると真主齧類
ネズミとかリスとかカピパラとかがまぁヒトに近い。
化石で調べる。
化石は
位置
年代
見た目
が保存される。
化石で見ると今はもうぜんぜん住んでいないアメリカ大陸とかヨーロッパ等、高緯度地域でも類人猿は出てくる。
化石の時代をさかのぼると、アメリカ起源かヨーロッパ起源か中国起源か……？ となっている。
化石が出る度にひっくりかえっている。
今はアメリカか？ といわれている。
霊長類の特徴
手が器用
目がいい
奥行！
樹上性適応
手
親指が他の指とまっすくぐではない。
例 リス vs リスザル
拇指対向性
拇指が他の指と対向していて、ものをつかむことができる。
サル類では足も。
平爪
vs 鉤爪
ネコとか。
これは骨とくっついている。出し入れができる。
人間の爪は出し入れしたりできない。
ものを掴むのに特化しているといわれている。
リスとかはつめでひっかけて木を上るけど、サルとかはつかむことによって上る。
目
目が前を向いている。
リスとかは横に目がついている。
リスザルは前
頭蓋骨を見ると明らか。
視軸が前に集中している。
ウマとかは広く横を見る。
眼窩が立ってくる(他の種は上を向きがち)。
目は視軸の中心ほどよくみえる。
まっすぐじゃない情報はぼやける
橋のほうは脳の補完による。
視軸の収斂があるほど、目の前のものがよく見えることになる。
解像度がよくなる。 → 距離がわかる。
半交差
左目が右脳に行くみたいなのが普通(他の動物)だけれれど、霊長類は半分だけ交差する。
目がよくないがちな理由
木の上を歩くためには、ちゃんと見えていないと落ちる。
むしをつかまえるときに距離感をはかるのに必要。
昆虫食だった。
手で握ってつかまえる。
夜行性か？
眼球構造は解像度より輝度を優先。
タペータム(何)もあっただろう
奥行き知覚は重要だが、色情報はそんなに重要ではない。
解像度
眼球が大きいとよくなる。
引き伸ばすことになるので暗くなる。
じゃあレンズを大きくすると？
像がぼやける。
このトレードオフ
昼行性か夜行性かとか
タペータム(輝板)
網膜の前にある反射板
少ない光を増幅
像はぼやける。
夜行性に適応
ネコの目が夜写真撮ると光るやつ。
ここまで初期霊長類の話
夜行性から昼行性へ。
輝度は十分ある。タペータムはない。
輝度より解像度
三色型色覚へ。
三色色覚の進化と形態
食性とサイズ
色が見える → 熟れた果実を判別
緑の森の中から、熟れた赤い果実をみわけるには緑と赤の区別ができると有利。
果実食になっていく。
毛の色が異なると別種と思いこみ区別できる。
ニホンザルとタイワンザルとかなら(毛色の多様性が低いと)見た目でわからず雑種になったりする。
2日目
霊長類の多くは2色性or3色性の色覚を持つ。
視細胞の中でどう分子が反応してわかっていくか
光受容タンパク質
もともと4色 → 哺乳類祖先で夜行性で2色に → 霊長類は3色になった。
魚類は10個程度
昆虫は3〜20個程度
ヒトとか
常染色体上
明暗(ロドプシン)
青
X染色体上
赤
緑
新世界ザル
常染色体上は同じ
X染色体上
緑 or
黄 or
赤
メスは2つ、オスは1つ
色覚異常
ヒト男性では数%
2色性のほうがメリットがある時もある。
カモフラージュ効果
甲状腺ホルモンにより色覚がコントロールされる。
季節性で変わったりする？(甲状腺ホルモンは季節性なので)。
魚とかではおきている。
ヒトでも？
2日目 後半
光彩 瞳孔の開き
瞳孔散大筋
瞳孔括約筋
これはカメラの絞り
テーマは光彩の色
霊長類
ヒトとは異なり、白目が無い。黒目は黒とか赤〜オレンジ(黒目とは)。
ヒト
白目
黒目の色はさまざま 茶、緑、ブルー、黒、……
アジア人は茶系統だが西洋とかだとさまざま。
Cheddar man 1万年前のイギリス人
瞳は青 髪は黒
3800年前の縄文人(礼文島)
瞳はダークブラウン
ヒトの瞳の主要な色
blue
green
brown
瞳の色を決める構造
光彩の5層構造のいちばん外側2層
化学的要因 メラニンの量と密度
ユーメラニン 黒〜茶色
フェオメラニン 黄〜赤色
これだと茶色にしかならない(濃い薄いはあれど)
でもブラウン以外にグリーン、ブルーにもなる。
なぜ？ ↓
物理的要因 レイリー散乱
ブラウン メラニンがいっぱい 吸収されて茶色に
ブルー メラニンがほとんどない 赤系は吸収されるが、短波長の青系はコラーゲン層で(外から2層目)反射される。
グリーン メラニン中間 ブルーと同じように帰っていくが、メラニンで赤系が止められて最終的に緑が返る。
瞳の色を決める遺伝子
EYCL3(OCA2), EYCL1
3が効けばメラニンが増える → 茶
効かなかったら1のほうで緑青分岐
光彩の色は基本的にはメンデル遺伝する。
非メンデル遺伝も低確率でおきるので、他の遺伝子要因もある？ 不明
ワールデンブルグ症候群
メラニン生成のバグ
難聴 毛髪、皮膚、光彩の色素異常
なぜヒトでは多くの多様性が？
霊長類では黒or茶色ぐらいで多様性がない。
不明
ヒト以外の霊長類は地理的に縛られているが、ヒトは世界中にいる。
日光が強いと肌が黒くなるのと同様に、そういう地理的要因か？
3日目
色立体視 なぜ？
縦色収差 屈折率が異なるので青が奥に見える？
横色収差？
種とは？
局所的
周辺的
側所的
同所的
地理的隔離
ニッチェの隔離
集団内隔離
有名な残像
ちいちゃんのかげおくり
色の残効
残効対策 → 白衣を緑へ。