これはウスムラサキノメイガという蛾です。翅を広げても18mmほどの大きさしかありません。今日は翅の模様の話ではなく、この蛾の目の話です。昆虫の目は良く知られているように複眼になっています。複眼というのは小さな個眼集まって一つの目になっている目をいいます。

そこで、この蛾の目を走査型電子顕微鏡を使って拡大して見ていきましょう。

（顕微鏡写真は吉岡伸也博士提供）

真ん中に触角が２本見えています。その両側にあるのが複眼です。スケールは写真の右下に出ています。点の端から端までの長さが600ミクロン、すなわち、0.6mmになります。さらに拡大していきましょう。

複眼が拡大してきました。複眼の中に個眼が少し見えてきました。さらに拡大してみます。

個眼がはっきり見えてきました。きれいな六角形をしていますね。さらに拡大していきましょう。

個眼が画面いっぱいの大きさになってきました。と同時に、個眼の表面に何かぶつぶつしたものが見えてきました。スケールは7.5ミクロン、すなわち、0.0075mmです。さらに拡大していきます。

個眼の表面に突起が規則正しく並んでいる様子が分かります。これがモスアイ構造です。この構造は光の反射を防ぐことが知られていて、暗い所にいる蛾の目だけがピカッと光ることを防ぎ、捕食者を避けるのに都合がよいとされています。モスアイ構造は構造色そのものとは関係はないのですが、構造が光を制御するという意味で構造色の仲間だといってよいでしょう。

【解説】
こんな構造が蛾の目にあることを初めて発見したのは、ベルンハルトとミラーで1962年のことでした。かれらは、初め「角膜突起」と呼んでいたのですが、蛾の目に特有と思われたので、後に、モスアイ構造と呼ばれるようになりました。突起は一般に釣鐘状をしていて、高さ200-250nm、間隔は200nmくらいになっています。ベルンハルトらはその役割を調べ、このような構造が表面にあると、光の反射を防いでくれることを見つけました。

さらに、ベルンハルトらは361種の昆虫を調べ、このような構造があるのは蛾のほとんどの種類、アゲハチョウを除くチョウの仲間、それに、高さや形状は少し異なるのですが、トビケラやシミ、それに、ハエだけに見られることを見つけました。チョウや蛾、トビケラ、ハエなどは比較的に近縁ですが、シミは分類学的にはまったく遠く離れた昆虫です。なぜこれらの昆虫にだけモスアイ構造があるのかはまったくの謎です。ベルンハルトは、もともとすべての昆虫がモスアイ構造を持っていたが、退化していき、残ったものが現在の昆虫であると考えました。モスアイ構造は昆虫の目だけではなく、セミやオオスカシバなどの透明な翅にもあって、反射を防いでいると考えられています。

この反射防止作用に目を付けたクラップマンらは1973年に同じような構造を人工的につくり、その効果を確かめました。これが現在のナノフォトニクス技術の一つモスアイ構造の研究の始まりです。普通の反射防止膜は、メガネにも付いていますが、光の反射を完全には防止できず、また、方向を変えると色が変化します。つまり、色の変化や方向の変化によって反射防止の効果が弱まってしまうのです。これに対して、モスアイ構造は色や方向の変化に対して、優れた反射防止効果があるため、太陽光パネルなどへの応用が期待されています。

【参考文献】
C. G. Bernhard and W. H. A. Miller, Acta Physiol. Scand. 56, 385 (1962).
C. G. Bernhard et al., Z. Vergl. Physiol. 67, 1 (1970).

構造色研究会のホームページ：http://mph.fbs.osaka-u.ac.jp/~ssc/

モスアイ（蛾の目）