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2007年4月 7日 (土)

複眼の見え方|昆虫の目で見える世界

最終更新:2026年2月19日

 昆虫の眼は、個眼という小さな眼がたくさん集まった複眼と単眼の二種類があります。複眼を構成する個眼の数は昆虫の種類によって異なりますが、アリで約100~1000個、ショウジョバエで約1000個、ミツバチで数千個、チョウやトンボでは1万個以上にもなります。多くの昆虫は複眼の間にいくつかの単眼をもっていますが単眼をもたないものもいます。複眼はものを見るための眼ですが、単眼は光の明るさを感じる働きをします。

 下の写真は、アリの顔を電子顕微鏡で拡大した写真と、アリの複眼の透明標本の写真です。この写真は知人に提供してもらいました。

昆虫のアリの頭部の電子顕微鏡写真と複眼の透明標本の拡大図。無数の個眼が集合して一つの複眼を形成している様子を示す生物学的資料。
アリの顔の電子顕微鏡写真とアリの複眼の透明標本

 アリの眼は5つあり、複眼が2つ、頭頂部に3つの単眼をもっています。複眼の拡大写真を見ると個眼ひとつひとつの形が六角形になっていることがわかります。もし個眼が丸い形だとすると光を取り入れることができない隙間ができてしまうことになります。六角形はハニカム構造で隙間なく個眼が並ぶため効率的に光を捉えることができるのです。

複眼の構造解説。円形の個眼が密集した状態と、最も効率的に隙間なく並ぶ六角形(ハニカム構造)の対比。個眼の並びの幾何学的最適化を示す図。
円形と六角形の最密な並び方

 昆虫は複眼でどのようにものを見えているのでしょうか。よく複眼の見え方の例として次の図のようにひとつひとつの個眼に物体の像をひとつずつ描いた図を見ることがあります。

複眼の見え方(誤った図の例)複眼の個眼ひとつひとつが捉える像のイメージ図。ハニカム構造(六角形)の個眼ごとに独立したバラの像が並ぶ、複眼視覚の仕組みの概念図であるがこれは誤りである。
複眼の見え方(誤った図の例)

 しかし、実際には、ひとつひとつの個眼で物体を見ているのではなく物体全体を複眼全体で捉えています。つまり、個眼ひとつひとつには、物体の各部分の倒立した像ができていることになります。あるいは、もっと単純に、まるでデジタルカメラのイメージセンサーのように個眼ひとつひとつで物体の各部からやってくる光を捉えていると言った方がわかりやすいかもしれません。昆虫の複眼は視細胞のひとつひとつにレンズが付いたものと考えることができます。

トンボの複眼の断面図。無数の個眼が放射状に並び、角膜、晶体(クリスタル円錐)、視神経へと視覚情報が伝達される構造を示す科学的解剖図。複眼の高い動体検知能力を支える複雑な神経ネットワークの仕組み。
トンボの複眼の断面図

 

 次の写真は昆虫が花を見たときにどのように見えるかを想像して描いたものです。昆虫の複眼はものをはっきりと見ることはできず解像度も低いのですが、複眼の大きさや個眼の配置を考えると視野がかなり広いはずです。また動く物への反応が高いと考えられています。

 複眼で花を見たときには次のように見えていると考えられます。

複眼の見え方(花を見る)昆虫の複眼による視覚シミュレーション。左側の鮮明な花の画像が、右側では約1万個の個眼を通したモザイク状の視界として再現されている比較図。
複眼の見え方(花を見る)

 トンボなどが虫を狙っているときには次のように見えているでしょう。

トンボの視点から見た世界のシミュレーション。実物のハエの画像と、複眼特有の網目状の低解像度な視界を対比させた科学的解説図。低解像度ながら動く物への反応が高いと考えられる
複眼の見え方(虫を見る)

よくある質問(FAQ) 

Q:昆虫の複眼からは、世界はどう見えていますか?

A:昆虫の複眼は、個眼と呼ばれる小さな目の集合体です。人間のように1枚の鮮明な写真としてではなく、数千から数万の個眼が捉えた情報を統合した、モザイク状の視界として見えていると考えられます。

Q:複眼の解像度は高いのですか?

A:人間の目(単眼)に比べると解像度は大幅に低くなります。例えば、トンボの複眼でも人間の視力の100分の1程度と推測されますが、その分、動体検知能力(動きを察知する能力)は極めて高く、360度近い広い視界を持っています。

Q:なぜ複眼は六角形(ハニカム構造)をしているのですか?

A:円形の個眼を並べるよりも、六角形のハニカム構造で並べる方が隙間なく、最も効率的に光を捉えることができるためです。これは幾何学的に最も安定し、受光面積を最大化できる進化の結果と言えます。

 

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