海は、光る生物でいっぱいだ。ゆらゆらと漂うクラゲ。輝く疑似餌を備えた深海魚。波打ち際をネオンカラーで照らすプランクトン。
海洋生物の進化において、光の生成は、繰り返し登場するテーマだ。けれども、光る「海の生き物」がすべて、自力で光をつくりだしているわけではない。なかには「生物蛍光」という、一味違った裏技を使うものもいる。そうした蛍光を発する海洋生物の一例が、大西洋に生息する小型のサメ、クサリトラザメ（学名：Scyliorhinus retifer）だ。
クサリトラザメは、一般的な白色光の下で観察するかぎり、これといった特徴のないサメに見える。地色は黄褐色から褐色で、そこに暗色の縞模様が複雑に交差し、鎖を思わせる。だが、このサメを青色光で照らし、黄色のフィルター越しに見ると、鮮やかな緑色に輝いて見えるのだ。
クサリトラザメの蛍光から、このサメが世界を知覚する方法についてどんな洞察が得られるのか。そして、この種のシグナルが、薄暗い海中環境でどのように進化したのかについて、以下に解説していこう。
生物蛍光を発するサメ
クサリトラザメの蛍光を理解するために、まずは、生物蛍光（biofluorescence）と生物発光（bioluminescence）の違いを知っておくことが重要だ。この2つの現象は混同されやすい。
ホタルやグローワーム（ヒカリキノコバエの幼虫）、一部の深海魚などは、化学反応によって自分自身で光を生成する能力をもっており、生物発光生物と呼ばれる。一方、生物蛍光生物は、光そのものを生み出すわけではない。彼らは、特定の波長の光を吸収し、別の（通常はより長い）波長の光として再放出する。こうした生物の例としては、一部の鳥、サンゴ、サソリ、魚などがあげられ、クサリトラザメもこちらに含まれる。
クサリトラザメは、大西洋西部の大陸棚に分布する。この種が生息する水深に到達する太陽光は、海水という厚いフィルターを透過したものだけだ。ダイバーならよく知っているように、赤やオレンジといった長波長の光は、早い段階で吸収され消えてしまうため、深みに届く可視光はほとんどが青色光だ。
青色光は、最も効率的に海水を透過するため、海洋生態系の大部分においては、青色光が支配的な光源になる。このため、青色光をほかの色に変換できる動物は、新たな視覚的シグナルを獲得し、単色の背景のなかで自身を目立たせることができる。
こうした観点から見れば、生物蛍光は、青主体の視覚世界にコントラストを生み出すものだ。変換後の波長を検出できる動物にとっては、蛍光シグナルは、一種の視覚言語にさえなり得る。
2016年に学術誌『Scientific Reports』に掲載された論文によれば、クサリトラザメの生物蛍光プロセスは以下のようなものだ：
1. 青色光が、周囲の海水を透過する
2. サメの皮膚に含まれる特殊な分子が、青色光を吸収する
3. この分子が、吸収したエネルギーを、緑色の蛍光として再放出する
プロセスの根幹をなすのは外部の光源だ。海中環境において、光源は通常、水柱（water column：水面から底までの鉛直方向の層）を透過してやってきた太陽光という形をとる。
クサリトラザメの蛍光に関する知見のなかで、とりわけ興味深いのは、このサメ自身に蛍光が見えている可能性が高いことだ。『Scientific Reports』論文で述べられているように、クサリトラザメの眼は、自種が蛍光として生み出す波長を検出できるような適応を備えている。クサリトラザメの網膜の分光感度を分析した研究により、網膜の光受容体が、青緑色の光に特化していると判明しているのだ。
これはすなわち、ヒトの眼にはかすかな（あるいはまったく見えない）海中での蛍光が、このサメの他個体にとっては、よく目立つものかもしれないということだ。クサリトラザメの生物蛍光は、プライベートな視覚チャネルとして機能している可能性がある。言い換えれば、適切な視覚系を備えた同種他個体には視認できるが、こうした感覚能力をもたない捕食者や獲物には気づかれにくいということだ。
