刺激に対する反応

動物の体は、いろいろな刺激を受け取るのに都合のよいしくみになっている感覚器官をもっています。

それらの感覚器官を通して体の内外に起こるいろいろなものの変化の様子を知ることができるようになっています。

そして、いろいろな動物の感覚器官は、たとえば、自分の食物を探して食べたり自分を食べてしまう強い動物から逃げたりするときのために都合のよいように発達してきたものが多いのです。

刺激の伝わりかた

体の内外の変化は、まず、感覚器官によって受けとられますが受けとられた刺激は、そこから神経を通って脳などの中枢神経に伝えられます。

神経は、何百、何千もの目に見えないような細い線維が集まってできていて、体の外から入ってきた刺激を間違いのないように脳などの中枢神経に伝えたり、また、脳からの命令（信号）を筋肉などに伝える役目をしています。

ですから、この神経が傷つけられたり、切れたりすると刺激は脳などの中枢神経まで正しく伝わらなかったり、あるいは全く伝わらなかったりします。

刺激の伝わる速さは、1秒間に数センチメートルといった遅いものから数十メートルといった速いものまで動物によっていろいろ違いがあります。

しかし、神経はあまり長くないので遅いものでも実際に感覚器官から脳などの中枢神経に伝わる時間は何分の1秒といった時間しかかかりません。

神経に刺激が伝わるといっても光や音などがそのまま脳などの中枢神経まで入ってくるわけではありません。

感覚器官の中で信号にかえられ、それが神経を伝わるようになっているのです。

脳には、いろいろな感覚器官につらなっている神経が入っていますが、それぞれの感覚器官につながっている神経は、それぞれ脳に入るところが決まっています。

つまり、目から入った刺激、耳から入った刺激というように別々な刺激は別々な信号になって、いったん脳の別々なところで受け止められ、脳のその場所を刺激してはじめて、ものが見えたり、音が聞こえたりすることができるようになっています。

ですから脳がなければ、光や音やそのほかの体の外に起こっている、いろいろなことを、知ることができません。

このように、感覚器官と、これから脳につらなっている神経と脳の3つの部分が1つにつながってはたらいて光・音・味・においなどを感じることができるのです。

こうした感覚によって動物はえさを見つけたり敵を見つけたりすることができるわけですが見つけたえさを食べたり敵から逃げたりするためには、体を動かす運動をしなければなりません。

運動のしくみ

運動にはいろいろなものがあり、動物によってもさまざまです。
しかし、おもなものは、骨格についている筋肉が縮んだり伸びたりすることによっておこなわれます。

これらの筋肉は、神経によって刺激されて縮んだり、伸びたりするしくみになっています。
この神経は、脳からの信号を筋肉に伝えるはたらきをするのです。

筋肉は、体のいたるところにあって脳からは、それらの全部の筋肉に信号がとどくように神経が伸びています。

運動しているときには脳は、これらのたくさんの筋肉を上手に動かすように、いつも信号を送っています。

脳から筋肉に行く信号をいろいろにかえることによって、私たちの体もいろいろな運動をすることができるのです。

えさを探したり、敵から逃げたりする行動は、このように、まず最初に感覚器官に刺激が入り、その刺激は信号にかえられて神経を通り、脳に伝えられます。

脳はその信号を受け取って外界のことを知ります。
そしてそれに応じた運動をするために別の神経を通していろいろな筋肉に信号を送ります。

筋肉は、その信号を受けて運動をする、という順序でおこなわれるのです。

刺激による動物の体のいろいろな変化を反応と言いますが、いままでのことをかんたんにして考えると動物体が感覚器官に入る刺激によって運動という反応を起こしたとみることができます。

ハマグリの体のつくり

二枚貝には、左右の貝殻を結びつけている、靭帯があります。
また、そこに小さな歯があって2枚の貝殻が、うまくかみあわさるようになっています。

貝殻に、メスを静かに差し込み、貝柱をきり貝を開くと貝の体を左右からつつんでいる外とう膜が見られます。

貝柱は、貝殻を開閉する筋肉の束で、前とうしろに1つずつあります。
外とう膜の内側には、二対のえらがあります。

足は、体の前側にあり、その根本には、消化管などが入っています。
うしろの貝柱の下には上側に水を吐き出す出水管、下に水を吸い込む入水管があります。

消化器は、しんべん・口・胃・消化腺・腸・肛門などからできていて、心臓は、胃のうしろ側にあります。

タカラガイの体のつくり

口のうしろには長円形をしたのどがあり、これには歯舌があります。
口に続いて、細い食道があり、食道につながった太い部分が胃です。

胃に続いて、細い腸があり、この腸は折れ曲がって前のほうに向かい、やがて直腸となって肛門までつながっています。

また、食道のうしろ側には、だ液腺があって、のどに開いています。
消化腺は、腸のまわりにあります。

外とう膜の内側には、一対のえらがあり、これで呼吸をします。
心臓は、えらの根本のところについています。

消化管の終わる部分の直腸とならんで腎臓があり、肛門の近くに開いています。

食道のうしろ側に脳があり、ここから内臓神経節・足神経節などへ神経が出ています。

イカの体のつくり

イカの胴の先にはひれがあり、頭には、大きな目と水を吐き出すろうとと足のつけねに、カラストンビをもった口があります。

胴の背中側に甲があります。
ヤリイカの甲は透き通り、コウイカの甲は石灰質が多いので白色をしています。

腹側を縦に切り開くと、ろうとのすぐうしろには大きな茶かっ色の肝臓があり、肝臓の上には直腸がはしっています。

この直腸に、胃ともう腸がつながっていて食道は肝臓の背中側を通っています。

墨ぶくろは直腸のうしろにあり、羽根のような形をしたえらが肝臓の左右に見られます。

えらの根本には、まるいえら心臓があり、左右のえらのあわさったところに本当の心臓があります。

ミズクラゲの体のつくり

ミズクラゲの口は、十字形をしていて垂れ下がった4本の口腕のあいだにあります。

口から口道・胃こうと続き胃こうは四方に広がっていて、そこから放射管を出しています。

また、放射管は、環状管につながっています。

肛門はなくて食物のかすは口から吐き出されます。
このような消化管を、こう腸と言います。

胃こうの壁に、ばてい形をした生殖腺があります。
生殖腺の内側にそって胃糸と呼ばれる多数の糸のようなものが、はえています。

この胃糸の中には、取り込んだ生きたえさを殺すとげがあります。

かさのふちには8つのへこみがありますが、ここにはつりあいを保つしくみや、においを嗅ぐしくみなどを備えた感覚器があります。

蚊の体のつくり

カの口は細長い管になっていますが、これは、上下のくちびる・舌・大あご・小あごのかわったものです。

のどに続いて食道のう・えさぶくろ・胃・腸・直腸などがあります。

胃と腸のさかいめのところに、ひものようなマルピーギ管があります。

腹部の背中側の中央を、血管が、縦にはしっています。

腹部や胸部にある、小さな気門は、空気を取り込むところです。
取り入れられた空気は、体の横をはしる、大きな一対の気管に入り、そこから枝わかれした気管を通って、体全体に送られます。

頭部には、神経節の集まった脳があり、ここからでた神経は腹の終わりまででついています。
腹部には、6つの神経節が見られます。

トンボ体のつくり

トンボの消化管は上くちびる・大あご・小あご・下くちびるからできた口にはじまります。
食道をすぎると、前腸があります。

前腸は、養分を吸い取る中腸につながり、排出器のマルピーギ管が、これにつながっています。

マルピーギ管は後腸に開いていて、そのあとは、肛門となっています。

神経は、脳から出ていて、単眼・複眼に、直接つながるいっぽう体の各節の神経節につながり、神経は第八腹節で終わっています。

背脈管は循環器で血液は、ここで前方に押し出され、体中に送られます。
筋肉は、胸部の大部分の隙間をうずめています。

また、呼吸作用をする気管は、まえに述べた残りの体の隙間をしめています。

ザリガニ体のつくり

ザリガニの体は、頭胸部の背中側を、硬い大きな背甲が包んでいます。

腹は、7つの節からできていて七節めには、肛門と扇形をした尾がついています。

背甲が両がわに垂れ下がったところを切り取ると背甲と体の壁とのあいだのえら室に、ぎっしりとえらのあるのが見られます。

消化管は、体の中央を縦にはしっています。
胃の左右の黄かっ色のものは、消化液のでる消化腺です。

胃を縦に切り開くと、いろいろな骨片や、大きな歯が見られます。
心臓は背甲のすぐ下にあって、ここから前へ5本うしろヘ1本の動脈が出ています。

胃のすぐ前には一対の排出器があります。
また、第一のひげのねもとの、三角形の小さい穴の中に、耳があります。

ミミズ体のつくり

ミミズの体はまんなかに、短い毛のはえた多くの節からできています。
頭から第14～16節のところの、太い節は環帯と呼ばれます。
背中を切り開くと、まず、節を区切っている膜が見られます。

体の中央をはしる管は、消化管です。
これは、のど、食道、そのう、大きな胃（砂のう）太い腸などからできています。

消化管の上側と下側には、それぞれ、太い血管がはしっています。
そして血管は、第11、12、13節のところで、一対ずつの横枝が出て背と腹の太い血管をつないでいます。

この部分は生きているとき脈をうっているので、心臓と呼ばれます。

脳は、のどの上側にあり、ここから2本の神経が出ています。
この神経は、腹側であわさり、腹神経となっています。

ヒトデの体のつくり

消化器官のひとつである口は、腹側の中央にあります。

口に続く食道は、細くて短く、これに続く胃は大きくて腹のほうについているふん門胃と背のほうについているゆう門胃とにわけられます。

ふん門胃は、5つの方向にまるくふくれだした部分でその上側についているのがゆう門胃です。

ゆう門胃から腕に向かって、ゆう門もうのうというふくろが出ていて、ここから、獣のすい液に似た液を出します。

ゆう門胃の背中側に、腸があり、これにも、腸もうのうというふくろがついています。

水管は、ゆう門もうのうを取り除くと、その腹側に、びんのう列と、放射水管との2つが見られます。

そのほかの体のつくりは、ウニとよく似ています。

ウニの体のつくり

ウニの口は、多くの骨片が集まって、かごのようになっているので、とくにアリストテレスの提灯と言います。

口は体の下側についていて、上方にむかって食道が続き、胃はからの内側をひとまわりしています。

大腸は、胃とは逆まわりに、ひとまわりし、直腸・肛門と続いています。

消化管の外側をふちどるように、縦に2本ついているのが胃腸血管です。

ウニには、水を吸い入れるのに使う水管があり、これには環状水管と放射水管とがあります。
また管足のもとには、びんのような形のふくろ（びんのう）があります。

神経は、口の近くで食道を取り囲む環状神経と、これから各管足にむかって、放射状に出ているふく神経との、2つの部分からできています。

バックとミツバチの体のつくり

バックの体は、大きくわけて頭部・胸部・腹部の3つの部分からできています。

頭には、一対の長い触角と、一対の複眼があります。
額には、ルビー色をした3つの単眼が光っています。

口は、上くちびる・大あご・小あご・下くちびるなどからできています。
胸部には、三対の足と、二対のはねがついています。

腹は、11の節からできていて第一の節の左右には一対のまるい耳があります。

このほか、たいていの節には一対ずつ、気門と呼ばれる小さな穴があります。

背中側から内部のつくりをみると消化管は前から順に、食道・そのう・胃・小腸・結腸・直腸となっていて、そのうと胃には6つのもうのうがついています。

胃と腸のあいだに見られるたくさんの細い管は、マルピーギ管と言われ、昆虫だけに見られるもので、排出作用をします。

そのうの腹側にある、白い不透明な粒々は、つばをつくるところで、だ液腺と言います。

気門をつなぐ管や背中側に見られる管は気管と言われ呼吸するしくみです。
これは細かく、枝わかれして、体中に行き渡っています。

脳は頭の中にあります。

これからは、2本の神経が出て、のどの下側でつながり大きな神経のかたまりとなって、腹神経となって出ています。

背中を縦にはしる8つのふくらみが心臓です。

つぎに、ミツバチの体を見ると、とくに羽根が二対とも膜のようにうすく、口はものを噛むことも密を吸うこともできるようになっていて産卵管が毒針にかわっています。

ネズミの体のつくり

ネズミには、胆のうや気のうがありません。
腹を切り開くと横隔膜で腹の中が2つの部分にわけられているのがわかります。

横隔膜のすぐ下に、大きな暗赤色をした、肝臓があります。

すい臓は、胃の背中よりの左側にあり黄かっ色で平たく、舌のような形をしています。

腎臓は、ソラマメ形で、ここから尿を運ぶ管が出ていて膀胱につながっています。

また、消化管のうち、もう腸の大きいのが目立ちます。

脳は、背中側からは、しゅう葉・大脳・小脳・延髄が見られ腹側からは、脳下垂体がよくわかります。

この脳からは、背骨の中を通っている、脊髄が出ています。
脊髄からは、前足やうしろ足へいく、太い神経が枝わかれしています。

ニワトリ

胸には、外側に大胸筋、内側に小胸筋があります。
どちらの筋肉も、竜骨突起や胸骨などについていて、翼になっています。

気のうは、透き通って、うすい膜でできたふくろで五対あり、気管支につながっています。

消化管としては、のど・食道・そのう・砂のう・十二指腸・小腸・盲腸・大腸・排出孔などが見られます。

鳥の仲間は、もう腸がたいへん大きく大腸が獣たちよりも、ずっと短くなっています。

心臓は、ネズミの場合と同じように二心房二心室からできていて心臓のまわりに肺と肝臓があります。

肝臓には、緑色をした、胆のうがついています。
すい臓は、十二指腸の折れ曲がったあいだに見られます。

カエル

まず、カエルを麻酔してから、目・しゅん膜・前足とうしろ足の指数・みずかき・肛門・口の中などを観察します。

つぎに、腹を切り開いて、内部のつくりをみると暗赤かっ色の大きな肝臓があります。
これを裏返すと、青緑色の胆のうがあります。

カエルの消化管は、口・食道・肝臓の下にある胃・十二指腸・小腸・大腸・直腸・肛門と続きます。

すい臓は、十二指腸のそばに見られます。また、小腸のそばには、赤い脾臓があります。

つぎに心臓の左右の背中側を探すと、もも色をした、泡のような肺があります。

心臓は背骨の両わきの壁についていて、暗紅色で細長い形をしています。
脳や神経はホルマリンで固定してから観察するとわかりやすくなります。

フナ

フナのうろこを、顕微鏡でのぞくと、木の年輪のようなしまが見えます。
このしまは魚の年令を調べるよい手がかりになります。

また、背・胸・腹・尻・尾には、ひれがあります。
このひれは尾びれ以外のものでは、硬いとげと、やわらかい筋とからできています。

多くの魚には、浮きぶくろがあります。

フナの浮きぶくろは銀白色をしていて、まん中より少し前側に、深いくびれがあります。

そして、細い管で食道とつながっています。

消化器官として、のど・食道・胃・腸などが見られます。
肝臓は、深紅色で、枝わかれして、腸のあいだに広がり、暗緑色をした、胆のうがついています。

浮きぶくろの背中側には、赤かっ色の腎臓が見られます。

皮膚による感じ

皮膚では、ものに触れたこと、熱さ、冷たさ、痛さなどを感じます。

くわしく調べてみると、これらの感じは皮膚のどこにでも感じるのではなくて、それぞれを感じとる場所が、ほうぼうに散らばっているのがわかります。

獣や鳥の、ものが触れた感じ

皮膚の毛に何かが触れると、見ていなくても、ものが触れたことがわかります。

毛の付け根には、神経が網のようにまきついているので毛が動くと、ものが触れた感じがするのです。

また、ウマの尾の硬い毛などの先で、皮膚を押してみると触れたことを感じる点と、感じない点が見つかります。

感じたところの皮膚には、神経がたくさん入っているふくろのようなものがあるので触れたことを感じるのです。

獣や鳥の触れられた感じは、人間と同じしくみで起こります。

魚の側線

魚の体を横から見ると、えらぶたのうしろから尾びれのほうまで1本の線が通って見えます。

この線を側線と言います。

ここのうろこには小さな穴がおいていて全体として1本の線として見えるのですがこの穴の中は、1本の管になっています。

この管の壁には、毛のはえた部分がならんでいます。
まわりの水が動くと、その動きが毛に伝えられ、動きを感じとります。

また、このしくみで魚は水流の変化を感じたり、障害物を避けたりします。

昆虫の触角

昆虫では、ものに触れたことを感じとる部分が触角にたくさんあります。

触角の表面には、たくさん毛がはえていますがこれにさわると、ものに触れた感じが起こって、触角を動かしたり体を動かしたりします。

熱さ・冷たさの感じ

細い針金を冷やしておいて、ほおなどの皮膚に滑らせてみると、ところどころで冷たく感じます。

また、針金を温かくしておいて滑らせてみると、やはり、ところどころが温かく感じます。
このように、熱さ・冷たさは皮膚にある別々のつくりで感じられるのです。

多くの動物は、まわりの熱さ・冷たさを感じます。
そして、昆虫などは、これらの感じによって自分の生活に都合のよい温度のところに集まってきます。

神経と脳のしくみ

私たちや高等な動物が、いろいろなことを感じることができるのは、目・耳・舌・鼻から神経がそれぞれ脳に入っていて脳に信号を送っているからです。

また脳からは、いろいろな部分の筋肉に神経がきていて脳からでる命令を筋肉に伝え、運動を起こさせています。

脳のはたらき

脳は、神経のたくさん集まったところで頭の骨の中にあります。
大脳・小脳・延髄などの部分にわかれています。

大脳

大脳は、目・耳・舌・鼻などものを感じとる器官から神経を通しておくられた信号を受け取って、明るいとか、よい音だとか、甘いとか、臭いとかを感じるはたらきをします。

また、筋肉に運動をさせる命令を出すはたらきもあります。
ものを考えるはたらきも、大脳にあります。

イヌなどの大脳をとってしまうと目があっても物を見ることはできませんし、歩くことはできても邪魔になっている物を避けることができません。

小脳

小脳は、頭の後方、大脳のうしろ下にあります。
ここでは、体の運動を整えたり、姿勢を正しく保つはたらきをします。

小脳を取り除いたイヌやハトは、正しい姿勢を保つことができず歩くときには、いつもふらふらした格好をしています。

延髄

延髄は、脊髄とつらなっている部分で、首のつけね近くにあります。

ここでは、消化器官の運動や肺・心臓の運動を正しく整えるはたらきをします。

ですから、この部分が傷つくと、生きていることができません。

脊椎動物の脳の比較

脊椎動物の脳のつくりは、だいたい人と同じです。
しかし、脳の発達のしかたは、動物によって、いろいろと違います。

大脳のよく発達しているものほど、知能が進んでいると言われています。
大脳は、獣・鳥・カエル・魚の順でだんだん小さくなります。

獣の中でも、サルやイヌの仲間は大脳が大きく、しわもたくさんありますが、ウサギやコウモリなどでは小さくて、しわも少なくなります。

運動をつかさどる小脳は、よく飛べる鳥や、よく泳げる魚などでは大きくなっています。

脊髄のはたらき

延髄に続いて、背骨の中をつき通っている太い神経が脊髄です。
脊髄は、いっぽうでは脳と、いっぽうでは手や足などと連絡しています。

脳をとってしまったカエルの足に刺激の強い薬品などをつけるとピョンと足を上げます。

これは足の筋肉にきている神経から、脊髄に刺激が伝わり、それに対する命令が、脊髄から、またもどってくるからです。

このように脳に関係なく、脊髄からの命令で起こる運動を反射と言います。

反射運動は、体を守る大切なはたらきなのです。

エビやバックの神経

これらの動物では、腹側のまん中に2本の太い神経が頭から尾のほうにむかって、ならんで走っています。

この2本の神経は、ところどころで枝わかれした神経で互いに連絡し、はしごに似た形をしています。

2本の太い神経のところどころには、ふくらみがあり、ここから、体の各部分に細い神経を出しています。

このふくらみのいちばん前の部分が脳で頭の中にあります。

ミミズやゴカイの神経

これらの動物も、エビの場合と似ています。
やはり、2本のならんで走る太い神経があり前のほうが、ふくらんで脳になっています。

貝やイカの神経

貝やカタツムリにもかんたんなつくりの神経があります。

体の中には、太い神経でつながれた、いくつかのかたまりがあり、そこから細い神経が、ほうぼうへ出ています。

頭の中にあるかたまりが脳にあたります。

イカやタコの神経は、貝やカタツムリにくらべると、ずっとよく発達しています。

イソギンチャク・クラゲの神経

この仲間では神経が体の中に散らばり、網のめのように連絡しています。

ほかの動物に見られた太い神経や、太い神経でつながれたいくつかのかたまりはありませんので脳のような中心になる部分がないのです。

脊椎動物の平こう器

獣・鳥・ヘビ・カエルなどは体のつりあいを保つために平こう器をもっています。

これらの動物の平こう器は、三半規管というもので、そのしくみは人間の三半規管とあまりかわりません。

ネコを逆さまにして落としても、ふつうの姿勢で地面につきます。
これは、平こう器がはたらいて、ひとりでに筋肉を動かし体の向きをかえるためです。

カエルを板に乗せて、傾けてみると頭を上げたり、下げたりして正しい姿勢を保とうとします。

これも三半規管のはたらきによるのです。
鳥やカエルでも平こう器を取り去ると正しい姿勢を保つことができません。

無脊椎動物の平こう器

カニや貝・クラゲなども平こう器をもっていて体のつりあいを保っています。

これらの動物の平こう器のしくみも脊椎動物と、だいたい同じです。
内側に毛のはえた平こうのうというふくろがあって、その中に平こう石という石があり、毛で支えられています。

体が傾くと、平こう石がおす毛の位置がかわってくるので体の傾き具合がわかるのです。

アブやハチの仲間では、左右一対の羽根とならんで一対の小さい棒のようなものが出ていますが、これが飛んでいるときに作用して、体のつりあいを保っています。

脊椎動物のにおいを嗅ぐしくみ

ふつう、獣は人間と同じようなしくみの鼻をもっていて、においを嗅ぎわけまで鼻の奥には、においを受け取る部分があって吸いこんだ空気中のにおいは、ここで受け取られ、神経から脳に伝えられて、においの感じがおこります。

たいていの獣は、においに対して、たいへん敏感で食物のありかや、敵や味方などを、においで嗅ぎとることができます。

鳥では、においを嗅ぐしくみは、あまり発達していませんがカモやキウイなどはにおいでえさを探すことができます。

魚にも鼻があり、これでにおいを嗅ぐことができますが獣や鳥と違って、鼻の奥が口とつながっていません。

無脊椎動物のにおいを嗅ぐしくみ

昆虫では、触角に脊椎動物の鼻にあたる穴があり、その奥に、においを受け取る部分があります。

昆虫たちは、わずかなにおいにも感じますし、いろいろなにおいを嗅ぎわけることもできます。
触覚は、ものに触れた感じを受け取るしくみもあります。

ミツバチは仲間のにおいや巣箱のにおい、魚のにおいなどを区別します。
また、あるガのおすは、8キロメートルもはなれた、めすのにおいを知ることができると言われています。

カタツムリなどでは触角だけでなく皮膚全体でにおいを感じるようです。

味を感じるしくみ

味は、においと違って、遠くにあるものを感じるわけにはいきません。

ものが口に入って水に溶け、舌や口の特別な味を受け取る部分を刺激し、それが脳に伝えられて、はじめて味がわかるのです。

脊椎動物の味を感じるしくみ

獣たちは、私たちと同じように、舌や口の中で甘味・辛味・酸味・苦味などの味を、区別することができます。

鳥やカエルは、味を感じるしくみが、あまり発達していません。

魚は、口と鼻がつながっていませんから、私たちのように味とにおいが混ざることはありません。

ナマズやコイなどでは、味を受け取る部分が口の中だけでなく体の表面のいろいろなところにあり、甘味や、辛味もよく感じます。

無脊椎動物の味を感じるしくみ

昆虫の仲間も口で味を受け取るのですが、おもしろいことにミツバチやチョウは、前足の先でも味を感じるのです。

前足に砂糖水をつけると口をのばして蜜を吸うときと同じしぐさをします。

また、甘味・辛味・酸味・苦味などの味の種類を区別することができると言われています。

クラゲ・ミミズ・ヒトデ・貝・エビなども味を感じるということが知られています。

これらの動物は、人間が感じるものばかりでなく人間には少しも味のないものにさえも味を感じることができます。

脊椎動物の耳

獣たちの耳は、外耳・中耳・内耳からできていて人間の耳のしくみと、あまり、かわりません。

外耳は、ふつう耳といっている耳殻と耳の穴といっている外ちょう道（外耳道）からできています。
しかし、たいていの獣は私たちよりも音をよく聞き分けることができます。

ロバやゾウでは、大きな耳殻をもっていて、よく音を集めることができます。

また、ウサギやイヌやウマなどの耳殻は音のくる方向に動かすことができます。

ウマ・イヌ・ネコ・コウモリなどは私たちには音として感じない振動も、聞き分けることができます。

なかでも、暗闇で飛ぶことのできるコウモリは、とくによい耳をもっています。

コウモリは空中を飛びながら毎秒約4万8000サイクルの超音波（人間が聞き分ける音の振動数は毎秒40～2万サイクル）を出していて、これがものにぶつかって反射してくるのを耳で聞いています。

ですから、まっ暗なところでも、ものにぶつからないで飛ぶことができるのです。

鳥には耳殻がありませんが内耳がよく発達していて、同じ仲間が出す警戒とか驚きの鳴き声を、よく聞き分けることができます。

カエルでは、外耳がなく、鼓膜が、直に体の表面に出ています。
内耳もあまり発達していないので音の区別は、あまりよくできないようです。

魚たちは、内耳だけしかもっていませんが水中を伝わる音を聞くことができます。

コイやナマズでは、浮きぶくろが3つの骨片によって内耳の三半規管につながっています。

これは、体の表面にかかる水圧が浮きぶくろに伝わり、この骨片によって音として内耳に伝わるのではないかと言われています。

三半規管は、体のつりあいを保つはたらきをしてします。
こう骨魚類では、三半規管につながる小のうの中に、耳石が入っており、この耳石も体のつりあいを保つはたらきをしているものと考えられています。

昆虫の音を感じるしくみ

昆虫の仲間には、音をよく感じるものがあります。

体の表面にある毛や、うすい膜などを、音波に共鳴させて、その振動を神経から脳に伝えるしくみになっています。

バッタの腹の第一節の左右には、うすいキチン質の膜があって、ここで音を感じます。

このうすい膜の内側は、気管の一部がふくらんでいて膜がよく振動するようになっているのです。

膜には神経がつながっていて、膜が振動すると、これが神経によって脳に伝えられるのです。

コオロギやキリギリスでは、これと同じようなしくみが前足りすねの節の近くにあります。

また、バッタの腹の先のほうにある突起や、モンシロチョウなどの幼虫の毛は、わりあいに低い音に対してはよく振動し、音を聞くことができると言われています。

音を出すしくみ

獣・鳥・カエルなどや昆虫たちは自分の身体に音を出すしくみをもっています。

獣の声帯

獣では私たちと同じように、のどの奥の気管のところに声帯といううすい膜があって、これを肺から吐き出す空気によって振動させ、音を出します。

しかし、獣たちでは話すことはできません。
ただ鳴きかたで、喜びや苦しみ、警戒などを区別するだけです。

鳥の鳴管

鳥の声帯は、鳴管と言って、のどの奥の気管が気管支とつながるところにあります。

鳥も、いろいろに声をかえて、ひなをよぶ声、警戒する声などを区別して出します。

カエルの声のう

カエルの口の両わきには、まるくふくらむふくろがあります。
これは声のうと言い、声を響かせるところです。

高い声でなくカエルは、たいてい声のうをもっています。
アマガエルのおすは、のどのところに声のうがあります。

昆虫の発音器

クツワムシ・キリギリス・コオロギ・マツムシなどは片方の前ばねに、やすり状になった部分があり、もういっぽうの羽根でそこをこすって音を出します。

イナゴやバッタは、うしろ足のもものところにぎざぎざがあり、これを前羽根とすりあわせて音を出します。

セミのおすは、腹の下側に発音器をもっています。
この中に、鼓膜があって、そこについている筋肉で鼓膜を振動させて音を出します。

この音は、共鳴室でさらに大きくされます。

また、ハエ・カ・ハチなどは、飛んでいるときに音を出しますがこれは、すばやく羽根をふるわせるからです。

獣の目

脊椎動物の目は、人間の目と、つくりが、あまりかわりません。

しかし、モモンガ・メガネザルのような夜になるとさかんに活動して支さをとる獣では、目は体の大きさにくらべると、とても大きくなっています。

このような動物では、目の中のレンズも大きくまんまるで暗いところでも、見えるようなしくみになっています。

また、クジラでは体の大きさにくらべると、とても小さい目をもっています。

このクジラの目は、水の中の生活に都合よくできています。
レンズはまるくて、どちらかと言えば、獣よりも魚の目に似ています。
涙を出す腺はなく、かわりに油のようなものを出して目の表面をまもっています。

鳥の目

鳥の目は獣の目とだいたい同じつくりですが、獣の目よりもするどく遠くのものが、よく見えるようになっています。

はやく飛びながらえさをとるタカ・トビ・ツバメなどの目は、とくにするどく、遠近の調節をすばやくすることができ、また、動きのはやい小さなものでも見つけることができます。

魚の目

魚の日は、水の中の生活に、よくあったしくみになっています。

レンズはまんまるく、それに近眼で、すぐ近くのものがみえるようにできています。
そして、獣の目にあるようなまぶたはありません。

そのかわり、まばたきのできる膜をもっているものや油のようなもので目の表面をおおっているものなどもいます。

エビ・カニや昆虫たちの目

これらの動物の目のつくりは複眼といって脊椎動物の目とは全く違います。

複眼は、個眼という小さな部分が、たくさん集まってできています。
個眼にはレンズがあって、外からきた光が中で集まるようになっています。
そして、個限のおくには、光を感じる部分があります。

たいていのものでは個眼と個眼とのさかいめに色素をふくんだ部分があります。

これは、1つの個眼に入った光がほかの個眼に入った光と、混じらないようになっているのです。

この個眼がたくさん集まって複眼となり、はじめてものの全体を見ることができると思われていますが、そのしくみは、まだよくわかっていません。

カニなどで見られるように複眼は、たいてい、体から飛び出しています。

それで、私たちの目よりも広い範囲を見ることができますが私たちの目ほど、はっきりものを見ることはできないようです。

昆虫の仲間にはセミなどのように複眼のほかに単眼をもつものがいます。
単眼は、かんたんなしくみのもので、ただ光の明るさを感じるだけです。

貝の目

貝の仲間には、小さな目を持っているものがあります。
たとえば、ホタテガイなどには、ひものような形をした外とう膜のふちに小さい点々としたものがありますが、これが目なのです。

貝の目は、明るいか暗いかがわかるだけで、ものの形を、はっきりと見ることはできません。

ミミズの光の感じかた

ミミズを暗室の中に入れて光をあてると、光から逃げようとします。
これは皮膚の表面に、光を感じる部分が、たくさんあるからです。

カタツムリ・ナメクジなどの皮膚も、同じようになっています。

眼点

ミドリムシは、顕微鏡で見なければわからないほど小さな生物で、体の先端のべん毛という毛を動かして、水中を泳いでいます。

このべん毛の根もとのところに、赤色の点のようなものがありますが、これが光を感じるところで、眼点と言います。

原生動物には、ミドリムシのほかにも眼点をもつものが、たくさんいます。

心臓のつくり

心臓は、血液を送りだすポンプのようなものです。
いつも伸び縮みしていて、血液を体のすみずみにまで送っています。

そのつくりは、獣・ヘビ・カエル・魚の順に、かんたんになります。

獣や鳥の心臓は、人間と同じく左右の心房と心室の4つの部屋にしきられています。
このようなしくみの心臓を二心房二心室の心臓と言います。

ヘビも二心房二心室の心臓をもっていますが心室のしきりが完全ではありません。
カエルは二心房一心室、魚は一心房一心室の心臓をもっています。

心臓のはたらき

心臓には、動脈という血管と、静脈という血管とがついています。
動脈は心臓から血液を送りだす管で静脈は心臓にもどる血液が通る管です。

二心房二心室の心臓を例にして、血液の動きを説明しましょう。

心臓の心室が縮むと血液は左心室から勢いよく押し出され太い動脈から細い動脈を通って、体のすみずみにまで網目のように枝わかれした毛細血管に入ります。

血液は、毛細血管の壁を通して酸素や養分を体にあたえ、また二酸化炭素やいらなくなったものを受け取って静脈血になります。

静脈血は、毛細血管から静脈を通って右心房に入り、さらに右心室に送られます。

そして心室が縮むと静脈血は肺動脈を通って肺に送られ肺胞をつつんでいる毛細血管に入ります。

ここで二酸化炭素と酸素のとりかえをおこない、酸素の多い動脈血となって肺静脈を通り、左心房から左心室にもどります。

心臓のはたらきによって血液はこのような道すじで、たえず体内をめぐっているのです。

血液の色

脊椎動物の血液は、血しょうという、うす黄色の液の中に赤血球・白血球・血小板などがたくさん混じってできていて赤く見えます。

しかし、これは血液全体が赤いのではありません。

ヘモグロビンという赤い色素をもった赤血球が血液全体としてたくさんあるため、赤く見えるのです。

赤血球は、中央のくぼんだ円板状で、うす赤色をしており骨の中にある骨ずいでつくられています。

脊椎動物以外でも、ミミズ・ゴカイ・アカガイなどは赤い血液をもっています。

アカガイは、血球が赤いのですが、ミミズとゴカイは色素が血しょうに、直に溶けこんでいるのです。

エビ・カニ・タコなどの血液は、うす青色をしていますが、これはヘモシアニンという青い色素が、血しょう中に溶けているためです。

呼吸色素のはたらき

ヘモグロビンやヘモシアニンは、呼吸色素と呼ばれます。

赤色のヘモグロビンは、鉄をふくむたんぱく質で酸素とたやすく結びつき、また酸素の少ないところでは、すぐこれをはなす性質をもっています。

ヘモグロビンは、酸素と結びつくと明るい赤色になりますが、これをはなすと暗い赤色にかわります。
動脈血と静脈血の色が少し違うのは、このためです。

青色のヘモシアエンは銅をふくむたんぱく質で、やはり、酸素とむすびつきやすい性質をもっていますが酸素とむすびつくと青色になり、これをはなすと無色になります。

このような性質をもった呼吸色素をふくむ血液が肺やえらにまわってくると、呼吸色素は酸素とむすびつきます。

この血液が、酸素が少なくなった体の各部分へまわると呼吸色素は酸素をはなしてその部分へあたえます。

そしてふたたび、肺ヘガス交換のためにもどってくるのです。