三ツ峠ネットワーク

複眼の偏光視
光には横波の性質があり、太陽光はあらゆる振動面の光を含んでいますが、それが物にあたって反射した光は、ある限られた振動面をもつ光になります。このように振動面が決まっている光を偏光といいます。水面がギラギラ光って見えるのも偏光の関係です。
人間には光の振動面を見分ける能力がないので、どの光も同じように見えますが、昆虫の複眼では、特定の偏光方向に敏感な視細胞が色々な方位に規則正しく並んでいるため、偏光を見分けることができます。
ミツバチの複眼には、背側に特殊な個眼が集まった部分があります。水平な所に止まっている場合に空を見上げている部分で、ここの個眼は偏光に特に感度が高く、太陽が地平線近くにある時の青空の偏光パターンに、ほぼ対応した配列になっているようで、ミツバチが水平な所に止まって、空が一番明るく見えるように体の向きを決めたとすると、体軸は太陽子午線と平行になり、太陽を見なくても太陽の方向を知ることができるそうです。
昆虫の帰巣の仕組み
昼間活動する昆虫が、巣から出て巣へ戻るためには、自分のいる位置を巣から見てどの方角でどれくらい離れているかを知っていなければなりません。そのためには一日の時刻を知り、その時刻の太陽の位置を知って、さらにどの方角にどれだけ移動したかを方位ベクトルとして積算できている必要があります。
太陽が見えている場合は、その位置を知ることは簡単ですが、太陽が見えてない場合でも、昆虫は偏光を利用して太陽の位置を知ることができます。
また、どれだけ移動したかは、複眼の網膜に映る像の流れをもとに、オプティカルフロー量として認識できているからだと考えられているようです。
単眼の働き
多くの昆虫は、一対の複眼とは別に、2～3個の小さい単眼をもっています。昆虫の単眼は、角膜レンズと通常数百から千個程度の視細胞の網膜からなるレンズ眼で、人間の目に似ていますが、レンズは網膜に焦点を結ばず、明暗しか検知できないようですが、その代わりに光強度の変化には感度良く検知できる構造であり、信号伝達速度もきわめて速いそうです。
この3つの単眼の明暗変化の組み合わせにより、体の縦揺れ、横揺れ、それに回転といった飛翔姿勢を制御していることが確認されていて、薄暗い木々の間をぶつからないよう通り抜け、すばやく姿勢を立て直すことができるのは、単眼のお陰だということです。
昆虫の単眼3個による姿勢制御の仕組みをまねて、3個の光センサーを備えた飛行安定装置がラジコン飛行機の制御に活用されていて、特にきりもみ落下の状態から姿勢を立て直すのに威力を発揮しているようです。
不完全変態するトンボやセミなどの昆虫は、幼虫時代から複眼が形成されてきますが、完全変態するチョウの幼虫には複眼はなく、口の両側にある触角の少し上に6個ずつの小さな点状の単眼をもっています。この単眼は成虫の単眼とは異なり、複眼の一個一個に相当するようです。
アゲハチョウの尾端光受容器
アゲハチョウは、前脚で葉の味を確かめたうえで、腹を曲げて産卵をします。産卵のため、産卵管の両脇に、紫外線から青にかけての波長範囲でよく反応する光受容器があります。この光受容器を使って、産卵管が十分に突き出されていることを確認したうえで、産卵管が何かに触れると卵を産む仕組みになっていて、光受容器が壊されてしまうと、産卵管が出たかどうかわからなくなり、うまく産卵できなくなってしまうようです。
メスだけでなくオスにもあります。オスの場合は、交尾のときにメスの交尾器を支えるバルバという構造を開いたところにあり、交尾がうまくできるとこの受容器への光が閉ざされることで、確認ができているようです。

色覚
人間の目の網膜にある視細胞には、3種類の錐体と1種類の桿体があります。3種類の錐体は長波長（赤）、中波長（緑）、短波長（青）に感度をもっています。しかし網膜には3種類が均等に配列している訳でもなく、感度レベルも異なるようです。
色覚は物にとって絶対のものでなく、人間の場合には人間の3種類の錐体で感知したレベルに合わせた信号を脳が処理して、さまざまな色として認識しているものです。黄色の単独光と赤と緑を組み合わせた光が識別できないばかりか、一番波長の短い紫光と、それより波長の長い青と赤との組み合わせ光が同じだと認識してしまいます。
また、太陽光あるいは白色下で赤く見えている物は、赤色が反射してくるのを感知しているからで、暗い部屋で赤色光を当てればそのまま赤く見えますが、緑色光を当てれば吸収されて黒くなってしまうため、色がわからなくなってしまいます。
紫外光が見える動物
恐竜全盛時代の哺乳類は小さな夜行性動物で、魚類から爬虫類や鳥類が4種類の色覚をもつのに対して、哺乳類は色覚を退化させる代わりに暗いところでも見える能力を高めたと言われており、2種類の錐体しかもっていません。
しかし、人間に近いチンパンジーやオランウータンなどは、そのうちの1種類を変化させて赤と緑の色覚を獲得し直したことで3種類もっていますが、ある比率で赤と緑の色覚異常が発生したり、赤の感覚が人によって異なったりするようです。
魚類から爬虫類や鳥類も、全てが4種類の色覚能力をもっている訳ではないようですが、鳥類などは紫外線を識別できており、紫外、青、緑、赤の色覚をもっていると言われています。
昆虫もまた、紫外を含む4種類の色覚をもっているものが多くありますが、ミツバチは紫外、青、緑の3種類の色覚のようです。
鳥や昆虫にとっては、雌雄の判別や植物の花を認識する上で、紫外光による色覚が重要で、人間にとっては見えない形状も紫外光で見ることで判別できているということです。
紫外光の色覚があれば、人間にとって同じに認識してしまう紫の単独光と青と赤との組み合わせ光とでは、まったく異なるものとして認識できるでしょう。
視感度
明るい所から暗い所へ入ったり、突然明りが消えたりすると、一瞬真っ暗で何も見えなくなりますが、やがて目が慣れてくると見えてくるようになります。
明るい所では錐体により色覚を伴って物を見ますが、暗い所では色覚には関与しない代わりに感度の高い桿体により見るように変わるからで、従って色ははっきりとしません。
夜行性動物にとっては、色覚よりも暗い中でもよく見える方が大事であり、錐体を減らして桿体を充実させているようです。
桿体は色を認識することができませんが、色に対する感度は異なりますので、色による明暗の差が生じます。青の方が赤より明るく見えるといった、モノクロトーンで見ることができます。
夜行性動物の輝板 (タペタム）
猫が暗闇でもよく見えるのは、人間と比べて錐体が約１／6しかない代わりに桿体が6倍以上もあるだけでなく、猫の網膜の下には夜行性動物に備わっている光を反射させる輝板という層があり、網膜をいったん通過した光が輝板で反射して、再び網膜の視細胞を刺激するからです。
この輝板は、人間には見えない波長の短い光を波長の長い可視光に変え、蛍光を発するため、暗い所で夜行性動物に照明を当てたとき、眼が光って見えます。この現象はシカなどの野生動物でも同様であり、ライトで照らして光って見えた眼の数で個体数を割り出す「ライトセンサス」に利用されています。
（付記）
夜間に目が良く見えない夜盲症のことを鳥目といいますが、ニワトリは夜良く見えてないようでも、フクロウのように夜行性の鳥もおり、渡りをする小鳥などは猛禽類をさけて夜移動しています。鳥の目が必ずしも夜良く見えない訳ではありません。
人間の夜盲症はビタミンＡの不足によって起こると言われていますが、暗い所で見るための桿体が機能するために必要なロドプシンという物質が作られるためには、ビタミンＡが必要だからです。

目の検査といえば、普通は視力検査によって、どれだけ細かいものまで見えるかを調べます。また、色が識別できるかどうかを調べることもあります。しかし、視覚能力はこれだけではありません。視野が広いか、暗いところでもよく見えるか、速く動くものに追随できるかといった能力も大事です。
動物は、それぞれの生態様式に合わせて、視覚能力を身につけていることを、人間の視覚能力と比較しながら調べてみました。
物を見るということ
物に光が当たると一部は吸収され、残りが反射されますが、この反射されてくる光が物を見ている動物の目に届きます。目に届いた光に感度をもつ光受容器と、その光受容器からの信号を処理する脳の画像処理システムが、動物の進化過程によって異なったものと

マツと菌根菌の共生について
マツの吸収根のほとんどは菌類と菌根を作り共生しています。菌根を形成する菌根菌の力を借りて、マツは荒れ地でも生育できることから、先駆植物（パイオニアプランツ）とも言われています。
火山噴火のような荒れ地では、マツ類の種子が飛来し発芽しても、生育できないで終わることも多いようですが、何らかの作用で菌根菌と出会うと、突如急激に成長を始め、やがて菌根菌のきのこも発生してくるようになります。
しかし土砂崩れや山火事程度の荒れ地では、菌根菌が無くなってしまうことはないため、発芽後まもなく菌根菌とであうことができ、回復は早いようです。
しかし、マツは陽あたりがよくないと生育できない陽樹であり、いったんマツ林ができあがってしまうと幼樹が育つことができなくなります。代わりに日陰でも成長できる陰樹が成長してくるため、マツ林として世代を繰り返すことは難しく、やがて陰樹の林に遷移します。
天然のクロマツ林は海岸の断崖などに見られることが多く、天然のアカマツ林が残るのは尾根筋などで、他の樹種が侵入できない劣悪な環境の場所に限られています。
地上に有機物の蓄積が進み土壌が肥沃化すると、マツと共生する菌根菌以外の菌類が増え、土壌病原菌の密度も荒れ地より高くなりやすく、マツと共生する菌根菌は勢力が衰えてきのこも発生しなくなり、マツもまた弱体化すると考えられています。
逆に土壌が貧栄養なままであればマツの菌根も勢力を維持でき、マツの競争相手も現れることが難しいため、マツ林が継続することになると考えられています。
通常は落葉などが蓄積し草本や灌木が生えて土壌は肥沃化してきますが、それを阻止してきたのが人間の営みです。
かつて燃料などにするするため松葉掻きや柴刈りをしていたことが、土壌に有機物が蓄積することを妨げ、結果として土壌環境をマツと菌根菌に適した貧栄養な状態に維持してきたようです。
乾燥や貧栄養といった劣悪な環境に対しては強力なマツと菌根菌の共生関係も、土壌の富栄養化の前には無力で、人里近くのマツ林は、マツと菌根菌、それに人間を含めた三者の共生関係にあるといえそうです。
外生菌根菌についての補足です
マツと共生する菌根菌は外生菌根菌といわれ、きのこを形成するものが多く、アカマツでは数十種類、カラマツでも十種類以上のきのこが知られていて、中でもマツタケは有名ですが、マツタケはアカマツ以外にもツガやコメツガなどにも菌根を作るようです。
外生菌根菌は種類が多く、主に樹木の根と共生し、樹木が光合成によって生成した糖分を根からもらう代わりに、根の養分吸収や水分吸収を促進し、根の耐病性を向上させ、さらには土壌中のアルミニウムイオンや重金属イオンなどの有毒物質から保護するといった働きをしているそうです。
従って肥料分の少ない土壌においては、菌根菌の接種によって樹木の生長は大きく促進されます。ただし肥沃な土地ではこの機能は目立ちません。また菌根化することによって土壌病原菌に対して抵抗力が大きく向上することになります。
植物の肥料要素は無機化されてから植物に吸収されると考えられてきましたが、菌根菌の菌糸は無機化したものを吸収するだけでなく、ときには有機態のまま吸収して樹木に供給するということがわかってきたり、菌根菌の菌糸が有機酸で積極的に岩石を溶かして、リンなどの元素を吸収していることも明らかになってきているそうです。
ラン型菌根菌も調べてみました
ラン科植物と共生するラン型菌根菌は、他のタイプの菌根を形成するものとは大きく異なり、単独で腐生的に生活する能力を持つものがたくさんあります。
ラン型菌根菌は、ラン科植物の吸収根の皮層細胞内に菌糸コイルを形成しますが、一定期間を経ると植物に分解吸収されてしまいます。
また、外生菌根菌の一部には、樹木と外生菌根を作る一方で、ラン科植物ともラン型菌根を形成するものがあります。ラン科植物の多くは生活に要するエネルギーの一部または全部を菌根菌に依存するため、全体としてみると樹木が菌を介してそれらの植物を養っていることになります。
葉緑素を持たず光合成を行うことのできない無葉緑ランは、腐生ランとも呼ばれますが、菌根菌に寄生している菌従属栄養植物です。
　　　　　　　　　　　　　三ツ峠のカモメラン　　　　　　　　　　　　　三ツ峠のヒメムヨウラン
ラン科植物の種子は微細で、未分化な胚があるだけで、胚乳はなく、自然下ではラン型菌根菌が存在して初めて発芽が可能になります。吸水した種子に菌根菌が侵入し、外から養分を運び込むことによって胚の分化が始まり、菌類との複合体を形成することで、ラン型菌根をもった植物体へと成長します。
ランの種類にもよりますが、糖などを含んだ培地に播種して無菌的に発芽させることが、園芸分野で行われています。ラン科植物単体を育てることができても、自然下での生態系が再現できているのではありません。造花を楽しむのとなんら変わらないと思います。
希少植物を保全していくために研究することはよいとしても、園芸的に栽培し売買することは奇をてらった金儲けにすぎず、ひいては天然ものはより貴重で高価に取引できるということにつながり、再び自生地が盗掘の被害に遭うといった危険性があります。
山野草を売買する人たちが、山野草を通して自然界の美しさや不思議さを観賞したり自然環境を理解する心から、一番かけ離れているように思えます。

富士山北麓のマツ科植物について
富士山には亜高山帯で見られるハイマツが見られません。富士山が独立峰で、南アルプスや八ヶ岳・奥秩父の亜高山帯から遠く離れているため、そこのハイマツ帯に棲むホシガラスの貯食行動圏外となっているからでしょうか。
ヒメコマツは一合目の青木ヶ原樹海から五合目までの針葉樹林内に点在していて、樹海では、直径が1m近く、高さが20mを超えるような個体を見ることがあり、リスなどが好んで食べています。
五合目で見られるのは稚樹で、小さいながら球果を付けているのを見かけることもありますが、あまり多くは見られません。リスたちが長い年月をかけて、麓から順次植樹（？）しながら登山していって、とうとう森林限界までたどりついたと言えます。
富士北麓の登山道を一合目から五合目まで登っていくと、マツ科植物が標高によって棲み分けているのがわかります。標高が高くなると、ツガ属はツガからコメツガに、モミ属はウラジロモミからシラビソに変わります。オオシラビソは日本海側に多いといわれていますが、富士山北麓では、シラビソと一緒にオオシラビソも見られます。
溶岩流上のマツ科植物
北西部の青木ヶ原溶岩流の樹海は、ツガやヒノキが中心の原始林で、アカマツ、ヒメコマツ、ハリモミなども混生しています。
北部のスバルライン沿いの剣丸尾溶岩流上にはアカマツ林が、そして東北部の山中湖村の鷹丸尾溶岩流上には国の天然記念物に指定されているハリモミ純林があります。中に入ってみたことはありませんが、道路から覗いて見るとアカマツとハリモミが混生していて、ハリモミの幼樹も見かけますが、モミの幼樹が多く見られます。
　　　　　　　　　　　　山中湖村のアカマツとハリモミ
山梨日日新聞2010年7月21日付けの記事「ハリモミ人工育成順調　山中湖―古里の純林再生目指す」によると、山梨大学の先生が中心になって10年ほど前に種子を発芽させ、育てた苗木５千本が、3年前県に寄贈され県有林に植樹されているものが順調に生育しており、ゆくゆくはハリモミ純林の再生につなげる計画のようです。
三ツ峠山のマツ科植物
三ツ峠山の河口登山道沿いはカラマツとウラジロモミが中心で、尾根筋や岩場の日当たりのよい場所にはアカマツが混生しています。登山口あたりではツガを見かけ、そして登山道途中ではヒノキが育ってきているところがあり、シラビソも混じっています。
また三ツ峠山荘の南東斜面では、葉のとがったトウヒ属の仲間を見かけます。イラモミ（マツハダ）だと思いますが、どうでしょうか。

マツ科植物について
マツ科植物は北半球の温帯地方を中心に分布し、針葉樹の半分以上がマツ科植物の種類です。南半球には本来分布せず、現在南半球にあるのは北半球から移植したものです。
日本に自生するマツ科植物は、マツ属・モミ属・ツガ属・トウヒ属・トガサワラ属・カラマツ属です。カラマツ属は黄葉して落葉しますが、他は常緑樹です。日本に自生していない公園や街路などで見られるヒマラヤスギは、同じマツ科のヒマラヤスギ属です。
日本のマツ属は、大きくは二葉松（ニヨウマツ）と五葉松（ゴヨウマツ）に分けられます。アメリカや中国・ヒマラヤには三葉松（サンヨウマツ）もあります。
日本に分布する二葉松類は、アカマツ・クロマツ・リュウキュウマツがあります。
海岸で多く見られるクロマツは、黒っぽい木皮で力強い二枚葉を持ち、男松と呼ばれ、里山や山の尾根筋で多く見られるアカマツは、赤っぽい木皮で柔軟な二枚葉を持ち、女松と呼ばれます。
日本に自生する五葉松類は、ゴヨウマツ（ヒメコマツ） ・キタゴヨウ（ヒダカゴヨウ）・ヤクタネゴヨウ・チョウセンゴヨウ・ハイマツがあります。
　　　　　　　　　　　　ゴヨウマツの枝先
松かさと種子について
松かさの成長は、マツ属とヒマラヤスギ属は2年型で、他は1年型です。
アカマツやクロマツは、４～５月に開花して受粉が行われます。マツは風媒花で、雄花の花粉は風に運ばれやすいように２つの空気袋（気のう）を持っています。
雌花は、開花時に鱗片が開いていて、受粉するとかたく閉じます。受粉後に花粉はその年いったん休眠し、ひと冬越した翌春の６月頃に受精が行われると、胚が成長して、秋に成熟した種子となります。
種子の成熟に2年かかるので、マツの枝を観察すると、雌花は新芽の先端に、雄花は新芽の下部につきます。新芽の根元、つまり昨年の枝先に昨年から成長した未熟な松かさがあります。更にその下の方には種子を放出した後の松かさがついていたりします。
種子が成熟すると松かさの鱗片が反り返り、種子はすき間から落ちて風に乗って散らばります。種子を放出した松かさはやがて地上に落ちます。
クロマツやアカマツの種子には翼があり風によって分散するため、実は小さくて食用には適していません。
ヒメコマツには種子とほぼ同じ長さの翼がありますが、ハイマツや、チョウセンゴヨウの種子には翼がなく、貯食行動を示す動物によって松かさごと運ばれ、食べ残された種子が親木から離れた場所で発芽します。ハイマツはホシガラス、ヒメコマツやチョウセンゴヨウはリスなどにより散布されます。
食用にされる「松の実」は、種子が大きいチョウセンゴヨウの実で、八ヶ岳や乗鞍岳などに自生しているようです。
松の実にはタンパク質が豊富で、オレイン酸やリノレン酸、それにマグネシウムや亜鉛が多く含まれ、中国では「長生果」と呼ばれていて、仙人の霊薬で、不老長寿の薬として、また滋養強壮薬として利用されています。
古い薬物書に、松の実を粉にして卵大の団子にしたのものを、１日３回酒とともに食べると、百日で病は治り、三百日で１日５００里歩けるようになり、もっと長く服用すると仙人にさえなれるとあるそうです。
日本の山伏も山での修業時にマツの実や葉を食したといわれていますが、卓越した脚力を身につけたのもマツのパワーのお陰でしょうか。
モミ属、ツガ属、トウヒ属の見分け方について
モミ属とトウヒ属の樹形はクリスマスツリー型で対称であるが、ツガ属の樹形は頂部が斜めに傾いていて非対称である。
モミ属の松かさは直立し、種子が熟すと鱗片がはがれ落ちて軸だけ残っている。ツガ属とトウヒ属の松かさは下垂し、種子が熟すと鱗片が開いて隙間ができる。ツガ属の松かさは小さく、トウヒ属は大きくて長い。
　　　　　　　　　　　　富士山御庭のシラビソ
　　　　　　　　　　　　富士山奥庭のコメツガ

モミ属の葉柄部は吸盤状になっていて、葉が落ちると枝に円形の葉痕が残る。ツガ属は葉のつく枝の部分が盛り上がって葉枕を形成する。トウヒ属ではこの葉枕部分が発達して突き出ている。
モミ属のモミの当年枝には毛があるが、ウラジロモミには毛がなく、縦しわがあり、シラビソやオオシラビソには細毛があって、縦しわがない。シラビソとオオシラビソの違いは、当年枝を上から見たときにシラビソは枝が見えるが、オオシラビソは葉に隠れて見えないという。
モミとウラジロモミの樹皮はツガ属やトウヒ属と同様に鱗片状にはがれるが、シラビソとオオシラビソは平滑で樹脂袋が点在する。
ツガ属のツガの当年枝には毛がないが、コメツガには毛がある。ツガの葉柄はほぼ直角に曲がるが、コメツガはそれほど曲がらない。
トウヒ属のトウヒの樹皮は灰白色で鱗片は小さめ、他は灰褐色でヤツガタケトウヒ（ヒメマツハダを含む）の鱗片は小さめだが、ハリモミ（バラモミ）、イラモミ（マツハダ）、ヒメバラモミは灰褐色で鱗片は厚めで大きい。
トウヒの葉は扁平で表面に２条の灰白色の気孔線があり、他は菱形で４面に気孔線がある。イラモミはやや扁平で弓なりに上向きにねているが、ヤツガタケトウヒは開出している。ハリモミの葉は太めで15～20mmと長く先が鋭くとがっているが、ヒメバラモミは10～13mmと短い。
トウヒ、ヒメバラモミの松かさは長さ3～6cmと小さめで、イラモミ、ヤツガタケトウヒ、ハリモミは6～12cmと大きい。
参考までに調べた事項を整理して列挙してみましたが、環境条件などによって形や大きさ、色など一概にはいえませんので、やはりフィールドに出て観察してまた調べてと、何回も繰り返さないと見分ける力はつかないでしょうね。