「コウモリは目が見えない」はウソ

夕方、日がしずんだばかりの空を、コウモリが飛びはじめます。空には、まだ明るさが残っています。このときコウモリは、超音波を出して虫をさがしながら、目でも景色を見ていると考えられています。

「コウモリは目が見えないから、超音波を頼りに飛ぶ」という話をよく聞きます。でも、アメリカ地質調査所（USGS）の答えは、はっきりしています。「いいえ、コウモリは目が見えなくはありません」というのです。

研究から分かったことは、ほかにもあります。コウモリが超音波で大きな物を見つけられる距離は、長くても100mほどです。遠くの景色を見るのは、むしろ目の仕事だと考えられています。

この記事では、まず「コウモリは目が見えない」と思われるようになった1794年の実験を紹介します。次に、目と超音波のそれぞれが、何を見つけるのが得意かを比べます。最後に、超音波を使わないコウモリや、紫外線が見えるコウモリの研究を紹介します。

01目をふさいだコウモリでも暗やみを飛べることが、1794年の実験で分かった

コウモリと目の話は、18世紀の実験にさかのぼります。実験したのは、ラザロ・スパランツァーニ（Lazzaro Spallanzani）という科学者です。1794年、スパランツァーニは、目をふさいだコウモリも、真っ暗な中でぶつからずに飛べると書きました。

その後、ジュネーブのルイ・ジュリーヌ（Louis Jurine）は、コウモリの耳の穴をふさぐ実験をしました。すると、コウモリは物にぶつかるようになりました。コウモリは、飛ぶのに耳を使っていたのです。1908年にも、別の研究者が「コウモリは飛ぶのに耳を使う」という同じ結論を出しています。

でも、なぜ耳を使うのかは、なぞのままでした。コウモリは、ほとんど音を立てずに飛ぶように見えたからです。1920年、ハートリッジという研究者が、こう考えました。コウモリは、人に聞こえない高い音を出して、そのはね返りを聞いているのではないか、というのです。この考えが確かめられたのは、およそ20年後です。研究者のピアースが、超音波を聞きとる機械を作りました。この機械を使って、ピアースとグリフィンが1938年に確かめたのです。

自分で出した音のはね返り（反響）で、まわりのようすを知ること。これを「反響定位（エコーロケーション）」と言います。

02コウモリが超音波で大きな物を見つけられるのは、長くても100m先まで

超音波には、弱点があります。高い音ほど、空気の中ですぐに弱まってしまうのです。2022年の総説（いくつもの研究をまとめた論文）は、反響定位で物を見つけられる範囲は、数メートルほどに限られると書いています。ただし、森のような大きな物なら、もっと遠くからでも見つけられます。

2013年、イスラエルのボーンマン（Arjan Boonman）らの研究チームが、コウモリの目と超音波を比べた論文を出しました。この論文は、ほかの研究の見積もりを紹介しています。森のへりのような大きな物でも、超音波で見つけられるいちばん遠い距離は約50mです。90mという見積もりもありますが、どの見積もりも100mより近い距離です。

では、目はどうでしょう。論文は、計算の例を挙げています。コウモリの目が、0.5°という角度の細かさまで見分けられるとします。すると、直径5mの球を2km先から見つけられるというのです。遠くの景色や大きな障害物なら、目は超音波の何十倍も遠くまで届くのです。

03コウモリは、小さな虫は超音波で、遠くの景色は目で見つけている

では、超音波は何を見つけるのが得意なのでしょう。ボーンマンらは、日がしずんだ直後に狩りをはじめる、2種のコウモリを調べました。どちらも、まだ10ルクス（明るさの単位）より明るいうちに、ねぐらを出ます。そして、暗くなるまで、少なくとも1時間は狩りができます。

計算すると、1〜10ルクスのうす明かりでも、蚊のような小さな虫を見つけるのは、超音波のほうが得意でした。超音波で虫を見つけられる距離は、目の最大で2倍ほどです。また、目で虫をさがすときは、虫のうしろにある景色も問題になります。うしろが空ではなく草や木だと、虫とうしろの景色の明るさの差が3〜5分の1になり、虫を見つけにくくなるのです。

そこで研究チームは、コウモリは2つの感覚を同時に使っている、と考えました。飛ぶ方向を決めたり、大きな障害物をよけたりするのは、おもに目です。小さな獲物をさがすのは、おもに超音波です。たとえば、虫を超音波で追いかけながら、目で近くの木や建物の位置をつかんでいる、というわけです。

04オオコウモリの多くは、超音波を使わずに目や鼻に頼っている

コウモリといっても、いろいろな種類がいます。オオコウモリの仲間（果物を食べる大型のコウモリ）の多くは、反響定位を使いません。目や鼻などに頼って暮らしています。

オオコウモリの中で例外なのが、ルーセットオオコウモリの仲間です。ほかのコウモリは、のどから声を出して反響定位をします。でも、この仲間は、舌を鳴らして短い「カチッ」という音を出し、反響定位をします。

2019年、イスラエルのテルアビブ大学のダニロビッチ（S. Danilovich）とヨベル（Yossi Yovel）が、論文を出しました。2人は、エジプトルーセットオオコウモリで、3つの実験をしました。1つ目に、目と超音波の両方が使える場面でも、コウモリは物の立体の形を、目で見た情報だけで覚えていました。2つ目に、コウモリは超音波で調べた物の形を、頭の中で「目で見た形」に置きかえることもできました。3つ目の飛ぶ実験では、どこへ飛ぶかを決めるときは、目をおもに頼りにしました。障害物に近づくときは、超音波をおもに頼りにしました。

05一部のコウモリの目には、紫外線を感じる細胞がある

目の奥にある網膜には、光を感じる細胞（視細胞）が2種類あります。暗いところで働く「桿体（かんたい）」と、明るいところで色を見る「錐体（すいたい）」です。昔、コウモリの目を切り開いて調べた研究は、コウモリには錐体がまったくないと結論していました。

2009年、ドイツのマックス・プランク研究所のミュラー（Brigitte Müller）らは、ヘラコウモリの仲間2種の網膜を調べました。そのうち1種は、花のみつを吸うコウモリです。調べると、どちらにも錐体があり、錐体は視細胞全体の2〜4%でした。

錐体には、2種類ありました。1つは、紫外線（波長400nm未満の光）に感じる「S錐体」です。もう1つは、紫外線より波長の長い光に感じる「L錐体」です。目に電極を当てて電気の反応を記録すると、目が紫外線によく反応することが確かめられました。また、目の表面の角膜と、レンズの役目をする水晶体も、紫外線をよく通していました。

紫外線が見えると、何の役に立つのでしょう。研究チームは、3つの候補を挙げています。夕暮れに方向を知ること、天敵を避けること、紫外線をはね返す花を見つけることです。

06まとめ

コウモリは、目が見えないわけではありません。コウモリが超音波で大きな物を見つけられるのは、長くても100mほどです。遠くの景色や大きな障害物は、目のほうがずっと遠くから見つけられます。小さな虫をさがすのは超音波、遠くを見わたすのは目です。コウモリは、この2つを同時に使っています。

超音波を使わずに目で暮らすオオコウモリもいれば、紫外線が見えるコウモリもいます。夕方の空を飛ぶコウモリを見かけたら、思い出してください。その小さな目も、ちゃんとあなたを見ているかもしれません。