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実体顕微鏡の分解能を調べる

大晦日に、顕微鏡の分解能を測ってみようなんて思う人は世界広しといえど、ほとんどいないだろうな。また、ブログに出しても見る人なんていないだろうな。そう思いながら、実体顕微鏡で撮った写真から分解能を測ってみようと思いました。

この間から、実体顕微鏡の接眼レンズに一眼レフカメラを密着させて写真を撮ったり、カメラポートにカメラを取り付けてみたりしていたのですが、その比較もしてみたかったのです。

分解能は解像度で表すこともありますが、ここでは小さい点や線を顕微鏡で見たときにそれがどれだけ広がるかという量で測ってみました。適当なものを探したのですが、なかなか見つからないので、いつもの対物ミクロの目盛線を使うことにしました。

実体顕微鏡(Olympus SZX7)のカメラポートにNikonD90のボディを取り付けて、透過照明で撮影したものが次の写真です。顕微鏡のズームは最大にしています。



中央にかすかに目盛が見えます。コントラストが非常に悪いのですが、とりあえずやってみることにしました。その部分を拡大したものが次の写真です。



この写真は画像処理をしてコントラストを上げています。上の写真がカメラポートに取り付けたもの、下は接眼レンズにカメラを密着させ、ズームレンズを望遠の80mm側にして撮影したものです。目盛全体で1mmを表しているので、1目盛は10ミクロンです。


この写真から、どのように分解能を求めたらよいかと悩んでいたのですが、ImageJというフリーソフトに、Plot Profileというグレースケール強度を求める解析方法があったので、それを使ってみることにしました。画像処理する前のもとの写真を使って、細かい目盛の部分(黄色の四角の部分)の強度を書いたものが次図です。



たて軸はグレースケール強度なのですが、適当にずらして書いてあります。鋭くへこんでいる部分が目盛の黒い線の部分になります。この図には、接眼レンズにカメ ラを密着させてカメラレンズのズームを変えて撮影した写真と、カメラポートにカメラを取り付けて撮影したものを一緒に載せています。それぞれの凹みの間隔は10ミクロンなので、それから凹みの幅を求めてみました。


カメラポートに取り付けて撮影したものが一番狭くて、2.3ミクロンの幅になりました。しかし、接眼レンズに密着させたものもそれほど悪くはありません。ズームを望遠側にすると像は大きくなるのですが、同時に幅も少し狭くなっています。

まだ、この値だけだと実際の分解能にはなりません。なぜなら、目盛線にもともと幅があるからです。そこで、今度は普通の顕微鏡を使って倍率を上げて撮影することにしました。やはり、接眼レンズにカメラを密着させて撮影したものが次の写真です。



対物レンズを40xにして写真を撮ってみました。やはり、普通の顕微鏡だと目盛線がくっきり写りますね(画面が青くなっているのは照明にLEDの懐中電灯を使ったからだと思います)。40xで観察すると、対物ミクロの目盛線に太さがあることが少し分かる感じです。その時の凹みの幅は1.17ミクロンになりました。従って、実際の目盛線の幅は1ミクロンくらいでしょう。この値と、先ほどの2.3ミクロンという値を用いて、ともにガウス関数だと考える と、2.3^2-1^2の平方根で分解能は求まり、その結果、実体顕微鏡の分解能は約2ミクロンということになります。


接眼レンズにカメラを密着させて撮影する方法では、カメラレンズのズームが使えるので、像を大きくすることができるのですが、カメラポートに取り付けた場合は像の大きさは変えられません。従って、カメラの画素数はできるだけ大きくて、細かい部分が写るようにすることが大切です。

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廊下のむし探検 ミスジミバエとヒルガオトリバ

廊下のむし探検 第30弾

きょうは綺麗なハエの登場です。




いつもはハエの写真は撮らないですが、今日のはあまりに綺麗だったので、思わず写真を撮ってしまいました。これはミスジミバエといって、沖縄などの南西諸島では野菜の害虫として知られています。キュウリやカボチャ類、それに、野生のカラスウリ類の雄花に寄生するようです。虫えい(虫こぶ)を二次的に利用するとの報告もあります。成虫で越冬します。今日は、良い天気で気温が12度もありました。それでも、動きが鈍くて、じっとしていました。



これは蛾の仲間でヒルガオトリバといいます。開張23mmもある大型のトリバガです。後翅は前翅の下に折りたたむように入れていて、翅を真横にスッと伸ばし、後ろ脚を胴体の横にピタッと付けているので、まるでグライダーのような格好です。



これは鼻が長いのでゾウムシの仲間です。あまり自信はないのですが、アルファルファタコゾウムシではないかと思います。ヨーロッパ原産の外来種です。夏眠をして、11月ごろから翌春くらいまで活躍するそうです。

最後はこの間も出てきたミドリハガタヨトウです。



翅の中央の緑の点がかすかに見えます。

顕微鏡撮影(オリンパス顕微鏡にニコンカメラを取り付け)

 この間から、実体顕微鏡でカメラ撮影する方法について書いてきました結論的には広角系のズームレンズを使えば、デジタル一眼レフでも十分綺麗な写真が撮れることが分かりました(ブログ参照)。しかし、実際に使うとなると、接眼レンズ一つ占領されてしまうので、観察しながら撮影するときには、いちいちカメラをセットし直さなくてはならないので結構面倒です。

 もともと、私の使っている実体顕微鏡(オリンパスSZX7はカメラポートのついた三眼タイプなので、本来のポートを使ってカメラを設置しようと思いました。調べてみると、カメラポートの出口から58mm離したところニコンのカメラボディを設置すれば、うまく写ることが分かりました。このままでも良いのですが、なにか良いコネクタはないかと、ネット漁りをしていたら、天体望遠鏡パーツBorg製品を使ってカメラを取り付けている人がいました。


 私の使っているNikon Fマウントに合わせて構成を考えると、U-TV1X-2(オリンパス製のアダプター) + 7844(M39-M42P1アダプター) + 7842(M42ヘリコイド) + 5003(M42-Fマウントアダプター)の組み合わせで良さそうなことが分かりました。これで26,000円ほどかかります。欠点としては、U-TV1X-2と7844の間をねじ切りをして止めなければならないことです。


 この方法でやろうと思っていたのですが、またネットを探していると、実はオリンパス純正品でFマウントアダプターがあるという記事を見つけました。早速、オリンパスのお客様相談センターに聞いてみたのですが、当社では扱っていませんということでした。そのままもう少し粘ってアダプター名などをいうと調べてみますとのこと、翌日になってやっと連絡がありました。確かに、そういう製品があるということです。結局、U-TV1X-2 + U-TMAD + U-FMTという組み合わせでうまくいくことが分かりました。早速、オリンパスの販売会社に連絡すると、また、調べてみますということで、夜になってようやく連絡がありました。価格は全部で16,000円ほどで、値段的にはかえって安くなりました。こんな良い製品があるのに、オリンパスの人にもほとんど知られていないのですね。 


今日、やっとその製品が届きました。U-FMTはカメラにカメラレンズを取り付けたときのように、かちっと取り付けられます。U-TMADはU-FMTねじ式止まります。これにU-TV1X-2というオリンパス顕微鏡へのアダプターを取り付けると完成です。U-TV1X-2には小ねじの付いたねじ式で取り付けられ、ねじの回転具合で5mmほどカメラ位置を変化させことができます。



Nikon D70のボディを取り付けてみたのですが、なかな格好よくできて満足です。これなら顕微鏡を覗きながらでも撮影できます試しにモンシロチョウの標本を撮ってみました。



この前翅を実体顕微鏡で撮影してみました。ズームを変えて、次第に倍率を上げていきます。










シャッター速度は1/40秒くらい。四隅が少し削られますが、まあまあの出来です。少し青っぽいのはLED照明のせいでしょうか。中心部分を切り取って拡大してみました。



黒と白の鱗粉がはっきり見えます。

廊下のむし探検 ノコメトガリキリガ

廊下のむし探検 第29弾

今朝は冷えました。私の住むマンション(北摂)の廊下でもこんなつららができました。



そんな寒い中でも、蛾はどこからともなくやってきます。今日は、ノコメトガリキリガです。



2本の斜めになった、くっきりした筋が特徴です。ヤガ科キリガ亜科キリガ族キリガ亜族に属しています。私の住んでいるところでは、いつも11月に見ていたので、今回は少し遅い出現です。翅の縁にある縁毛が取れて、ちょっとぼろぼろとした感じです。成虫越冬しないので、秋キリガになります。



それに、いつものクロスジフユエダシャクです。今年はなぜか多いですね。



廊下のむし探検 ミドリハガタヨトウ

廊下のむし探検 第28弾

今日は北摂でも雪がちらつく寒い日でした。こんな日は何もいないだろうなと思いながらも、マンションの廊下を歩いてみました。そんな寒い中、蛾が一頭だけいました。




ミドリハガタヨトウです。昔はセダカモクメ亜科に入れられていたのですが、最近はモクメキリガ亜科モクメキリガ族に入っています。蛾の図鑑では10月から11月に発生とありますが、私の住むところでは12月中旬から下旬にかけて見られています。



上の写真を手持ちの標本と比べてみました。止まっているときに、胴体の横に見えた黒い筋は、標本では前翅の中ほどを走る黒い筋に該当することが分かります。しかしなぜ、こんな灰褐色なのに、「ミドリ」なんて名前が付いたのだろうと疑問になりました。図鑑によると、「前翅の後縁部と中室付近に金緑色の鱗粉を帯状に散在」と書いてあるので、実体顕微鏡で調べてみました。



この写真は、翅の中ほどの中室付近を拡大したものです(もちろん、一眼レフに広角ズームをつけて、接眼レンズに近づけて撮影したものです)。蛾の翅が細かい鱗粉で覆われていることが分かります。写真の中心あたりにかすかに薄緑色の鱗粉が見えます。さらに拡大してみます。



翅脈上の鱗粉が薄緑から薄青色に光っていて、周りと少し違うことが分かります。あまり、金緑色とは見えないのですが、同じような鱗粉が、中室の脈上、後縁部、胴体の近くなど、あちこちに見られました。この鱗粉がその名前の由来だったのでしょうか。


廊下のむしは常連ばかり

廊下のむし探検 第27弾

廊下の虫は冬の時代に入り、ほとんど開店休業状態になってしまいました。
出てきたのは常連ばかりですが、記録の意味でこの3日間に写した写真を載せておきます。






クロスジフユエダシャクとクロオビフユナミシャクです。フユシャクがこの冬初めて登場したときは、あれほど興奮したのに、ほとんど毎日のように見ると、すっかり飽きてしまいました。





それに、フユシャクによく似たナカオビアキナミシャクです。



この冬2頭目のウスズミカレハです。白い壁に黒い蛾は良く目立ちます。



この蛾はケブカチビナミシャクといいます。
ほとんど一年中いる蛾ですが、小さいのであまり気が付かないかもしれません。

しかし、冬になるとどうしてこう蛾ばっかりになるのでしょうね。
ちょっと前までは、カメムシやテントウムシなんかもいたのに、今はもうまったくいなくなってしまいました。


廊下のむし探検 クシヒゲシャチホコ

廊下のむし探検 第26弾

12月も半ばが過ぎましたが、いまだに虫が続々と出てきます。今日は外出する前にちょっと探してみたのですが、地下駐車場の入り口と天井に合計3頭の蛾がいました。雨模様の天気だったのですが、こういう天気のときは意外に多いような気がします。





ぱっと見て何の種類だか分かりませんでした。家に戻ってから調べてみると、クシヒゲシャチホコであることが分かりました。これはメスの方です。オスの方ですと、触角が大きな櫛のようになっていて、それでこんな名前が付けられたのです。以前の記録を見てみると12月16日にオス1頭を見ていました。毛むくじゃらなのは寒さ対策でしょうか。



天井に止まっていた蛾はチャバネフユエダシャクで、フユシャクの一種です。この蛾でこの冬、4種類目のフユシャクになりました。例年、12月上旬から1月上旬にかけて発生しています。



この蛾も天井にいました。鱗粉がだいぶ取れてしまっていて、写真からは種類が判定できませんでした。やむを得ず、網を持って採集に行きました。今頃の蛾は温度が低くて動けないので、網でちょっと触ると、ころっと地面に落ちてきます。家に帰ってから調べてみると、ニッコウトガリバのオスであることが分かりました。写真を良く見ると、左右の翅の間に黒い点が見えます。これは黒い鱗粉が盛り上がったもので、これがニッコウトガリバの特徴でした。


廊下のむし探検 フユシャクが3種類も

廊下のむし探検 第25弾

今日は暖かかったせいか、マンションの廊下にもいろいろな「むし」がやってきました。
「むし」と書いたのはクモもいたからです。フユシャクだけで3種類もいました。



シロオビフユシャクです。今年初めての登場です。例年12月末から1月中旬にかけて出てくるフユシャクで、数は多い方です。翅を閉じるように止まるのは、フユシャクの仲間でもフユシャク亜科に属する蛾の特徴です。きっと寒いからでしょうね。そのほかにも、これまでに見たフユシャクもいました。



クロスジフユエダシャクです。例年、11月末から12月末にかけて見られます。



クロオビフユナミシャクです。これも12月初めから末にかけて発生します。
今日は、キリガの仲間も見られました。



似た種類が多いので、写真での判定は難しいのですが、おそらくカシワオビキリガだと思います。
これもキリガ亜科キリガ族キリガ亜族の仲間で、越冬キリガです。



それにナカオビアキナミシャクもいました。
蛾ばかりではありません。ほかの「むし」もいました。



オオトビサシガメです。それにクモもいました。



変わった形のクモです。前の方の脚4本が長い独特の形をしています。
これはカニグモの仲間で、おそらくヤミイロカニグモだと思います。

廊下で「むし」を探した後、外へ散歩に行ったのですが、「むし」の姿はほとんど見られませんでした。
本当にマンションの廊下は「むし」の宝庫ですね。




顕微鏡撮影(接眼レンズにカメラを密着させる方法)

 「顕微鏡撮影」というキーワードでインターネット検索すると、接眼レンズにカメラを密着させるとよいと書かれたホームページがたくさん見つかります。そこには、カメラとしては、接眼レンズの口径より小さい口径を持ったコンパクトデジタルカメラ(コンデジ)が適当で、ズームがあり、画素数がそこそこあるものが挙げられています。実際に、小さなコンデジを実体顕微鏡の接眼レンズに密着させて撮影してみると、手持ちでも結構うまく撮影できます(ブログ参照)。

 でも、明るさをきちんと調節したい、焦点をばっちり合わせたい、焦点深度を深くしたいなどの欲がだんだん出てきます。手持ちではうまくいかないので、三脚で固定してみたのですが、小さいコンデジで自動焦点を使っているので、思ったところにはフォーカスが合わせられないし、明るさも自動になっていて自由度がありません。

 そこで、ホームページに書かれた方法には反しますが、デジタル一眼レフを取り付けてみることにしました。いろいろなレンズを試してみると、口径は接眼レンズの口径よりははるかに大きいのですが、広角系のズームだと結構うまく撮れることが分かりました(ブログ参照)。しかし、焦点深度を深くしようと絞りを絞ってみるとまるでうまくいかないし、また、接眼レンズから出てくる光は、レンズを出た後にすぐに焦点を結んでいるようにみえるし、何がなんだか分からなくなり、少し考えてみました。

 まず、実体顕微鏡には2つの光学系を持ったグリノー式と1つの光学系を二つに分けたガリレオ式がありますが、とりあえず簡単に、対物レンズと接眼レンズだけを考えます。また、カメラレンズも複雑な組み合わせレンズですが、これも一つの凸レンズと絞りだけだと考えます。そうして作った光路図が次の図です。



 顕微鏡で見た像をカメラで写すときには次のような過程を経ます。まず、試料から出た光を対物レンズで拡大し、大きな実像をつくります。その実像を接眼レンズで虚像として見るのですが、その虚像を今度はカメラレンズで結像面に実像として結ぶという原理になっています。接眼レンズは虚像をつくるのだから、接眼レンズから出た光は広がりそうなのですが、実際には、試料上の一点から一定の角度範囲内に出た光は、二つの赤い線間を通るために、試料上の各点を出た光は接眼レンズを出たところにあるFpという場所にゆるく集光されます。つまり、カメラで撮影する光はこんな変わった経路を通った光なのです。

 この図から次のことが分かります。
  1. 先ほど述べたように、接眼レンズは虚像をつくりますが、実際の光線は接眼レンズのすぐ近くに集光部Fpをつくります。
  2. Fpにカメラレンズの絞りを置けば絞りの効果は有効になりますが、そこからずれるとむしろ像を端から削っていってしまうことになります。集光部は小さいので、実質的にカメラの絞りを使って焦点深度を深くすることは難しいでしょう。
  3. 顕微鏡のピントを目で合わせると、虚像と接眼レンズとの距離が明視距離(25cm)くらいになっていますので、望遠系のレンズを使うとピントを合わせるために、距離を離さなければなりません。その場合は、接眼レンズを出た光がカメラのレンズ径、あるいは、絞り径を超えてしまいますので、周辺部分から像が削られていくことなり、また、中心部分は暗くなっていきます。
  4. 像が削られないようにするためには、絞りの位置をFp付近に合わせるようにすればよいのですが、接眼レンズ面からFpまでの距離が、実測で~3cm位なので、レンズの長さが短い広角系のレンズの方が向いていることになります。
 以上の結果、コンデジでなくても広角系のレンズを取り付ければ、デジタル一眼レフでも十分に撮影できることが分かりました。このときの撮影の手順とコツは次のようになります
  1. 一眼レフに広角系のレンズを取り付けます。単焦点のものでも構いませんが、ズームの方が何かと便利です。カメラは三脚で固定します。シャッター速度が遅いので、シャッターはできるだけセルフタイマーかリモコンを使う方がよいです
  2. カメラレンズを広角側にして、接眼レンズに近づけて設置します。このとき、下図Aのように接眼レンズとカメラレンズの距離があいていると丸い像が見えるので、それをできるだけ画面の中心に持って行くようにします。単焦点の場合はできるだけ密着させて、この丸い像が見えないようにします。ズームを用いる場合は、接眼レンズとカメラレンズの間に少し余裕けておきます
  3. 接眼レンズと密着させている場合はそのまま、離している場合にはズームを望遠側に少しずらし、画面から丸い像が見えなくなるあたりにセットします。ズームを変化させると下図Bのように倍率を変えることができます。
  4. レンズ絞りは基本的に開放にしておき、また、フォーカスはマニュアルにしておきます。カメラのファインダー(液晶画面)を見ながらフォーカスをだいたい合わせます。フォーカスの微調整は、やはりカメラのファインダー(液晶画面)を見ながら顕微鏡側で行えばよいのです。セットができましたら、撮影はマニュアルモードにして、シャッター速度を変化させて撮影し、最適の明るさを探します。




廊下のむし探検 珍客コウモリ

廊下のむし探検 第24弾

「いつも写真を撮ってられるから。コウモリがいますよ」と教えてくれたのは、いつもマンションの廊下の掃除をしてくれるおばさんでした。朝、9時半ごろのことです。あわてて、カメラを持っていくと、排水溝の近くにじっとしているコウモリがいました。コウモリをこんなに間近に見たのは初めてです。



昨日からの雨に濡れたのか、全身びっしょり濡れてじっとしていたので、思わず死んでいるのだと思いました。掃除のおばさんが、「さっきは歯をむいて怒っていたよ」というので、「ほんとですか?」というと、「家にもよく来るから大丈夫」といいながら、ゴム手袋をした手で羽を触りにいきます。すると、突然歯をむいて怒り始めました。あまりの形相に、私は一歩引いて見ていると、おばさんはお構いなしに羽を触っています。









恐ろしい顔をして、途中で飛びつくような姿勢になったりするのですが、おばさんは私の写真のためだと思って、構わず怒らせてくれました。それにしても鋭い歯をしてますね。その割にかわいらしい目が見えています。ひとしきり怒った後は、また、くたっとしてしまいました。



写真を撮り終えて家に戻ってから、「そうだ寸法を測らなくちゃ」と思って、ノギスを持っていったら、突然のそのそと動きだし、私の前を飛んで向かい側の壁に止まりました。





壁に止まってからはまたじっとしています。きっと体が乾くまで待っているのでしょう。結局、大きさは写真から判断するしかなく、体長63-65mmくらいかなということになりました。私はコウモリの種類は良く分からないのですが、もし分かる方がおられましたらお教えください。昼過ぎに再び行ってみましたが、もういなくなっていました。(追記:コメントをいただき、ヒナコウモリだということが分かりました。)


廊下のむし探検 ウスズミカレハ

廊下のむし探検 第23弾

今日の虫はちょっと気味の悪い蛾です。マンションの倉庫の壁に止まっていました。



ウスズミカレハというカレハガ科の仲間です。全体が毛むくじゃらで、ちょっと悪魔的な蛾のように見えますが、翅を広げると透き通った感じの薄墨色になるので、こんな名前が付けられています。12月にだけ出てくる変わった蛾です。翅の端に白い点が二つあるのが見えますが、上の方は後ろ翅の端についている白点が見えているのです。

日本のほか、ヨーロッパや北アジアに分布していますが、イギリスではDecember moth、つまり、「12月の蛾」と呼ばれています。日本では、島根、群馬、茨城でレッドデータ準絶滅危惧種に指定されています。12月に出てくるので、採集されることが少ないのですが、私が住む北摂では時々見ます。

今日はもう一種いました。



地下駐車場の壁に止まっていました。カバエダシャクです。ふさふさの触角が印象的です。この蛾も晩秋から初冬に出現します。


廊下のむし探検 ナカオビキリガ

廊下のむし探検 第22弾

今日はキリガの仲間がいました。




翅の中央のところに薄赤い紋があるので、ナカオビキリガだと思います。

キリガというのは分類上のある特定の蛾の仲間を指すわけではなくて、もともとは幼虫が木の葉を食べ、秋から春にかけて発生するヤガ科の一群の種をキリガと呼んでいました。「根切り虫」とかのように、幼虫が「〇〇切り虫」と呼ばれていたので、その成虫だから「切り蛾」と呼ばれるようになったという話を聞いたことがあります。しかし、図鑑をつくるときに、名前の語尾を種類で揃えようとして、近縁種で草を食べるものまでキリガと呼ばれるようになったのです。このため、分類上は違っても、多くの種類がキリガと呼ばれるようになったのです。

キリガには、秋キリガ、越冬キリガ、春キリガがあるのですが、これは秋キリガです。以前はセダカモクメ亜科に入れられていたのですが、最近の図鑑ではキリガ亜科というのが新しくできて、その中に入っています。キリガ亜科キリガ族キリガ亜族だそうです。舌を噛みそうですね。この間出てきた、緑色のケンモンミドリキリガはモクメキリガ亜科だそうです。分類ってややこしいですね。


顕微鏡写真 一眼レフの巻

先日、顕微鏡写真を試してみたという記事を書きましたが、その後もいろいろとやってみました。理屈も分からずに、ただいろいろと試している段階で、まださっぱり分からない状態なのですが、メモ代わりに書いておきます。

先日書いたのは、小型のデジカメを実体顕微鏡の接眼レンズに密着させるとよい。特に、レンズの出てこないフラットズーム方式が手軽だ、というようなことを書きました。ネットで調べると、たいてい、接眼レンズの口径よりデジカメのレンズの口径の小さいことが必要だと書いてあります。ただ、小型のデジカメだとオートフォーカスで、勝手にフォーカスを合わせようとして、結果としてボケてしまうことが多かったのと、基本的にオートでの撮影なので、明るさを変えるには照明を変えるしかないのが不便でした(後で考えれば、露出補正を使えばよかったのかも)。

そこで、一眼レフも試してみました。カメラボディはNikon D90で、三脚で固定して用いました。レンズは手元にあるものをいろいろと試してみました。基本的に、レンズの長さが長いタイプ、たとえば、望遠系やマクロ系は画面の中央部分しか写らなくて駄目でなようでした。逆に、広角系は接眼レンズにカメラを近づけさえすれば画面全体に写るので、十分使えそうでした。

そこでまず、いろいろなカメラやレンズを用いて、対物ミクロを透過の条件で撮ってみて、ボケ具合を調べてみました。



一目盛が0.01mm、すなわち、10ミクロンです。一眼レフのレンズはいずれも、手元にあった古い広角系のズームレンズばかりです。この条件では、目盛線が10-20ミクロンに広がっているので、これが分解能になります。注目すべきは、カメラやレンズにあまりよらないことです。あまり定量的に調べたわけではないので、はっきりしたことは言えませんが、分解能はもっぱら顕微鏡によっているのかなと思われます。なお、FZ150は画面の中央部分しか写らなかったので、その部分から切り取って載せています。

次に一眼レフで、Nikon 28-80mmのレンズを用いたときに撮影条件を変えてみました。一眼レフはこれができるので便利です。撮影は基本的にマニュアル、フォーカスは固定で行っています。



試料には、昨日捕まえたスズキクサカゲロウをしばらく冷凍庫に入れておいたものを使わせていただきました。一番上は顕微鏡のフォーカスを少しずつ変えていったものですが、この操作でうまくフォーカスを合わせられることが分かりました。一番下はシャッタースピードを少しずつ変えていったものですが、明るさの調整はこれでできることが分かります。

問題は中央の露出を変えたものですが、F16とF8はほとんど変わらず、F4.5では急に暗くなりました。やってみるとこの逆になることもありました。接眼レンズから出てくる光は、レンズから数センチ離れたところで焦点を結んでいる感じで、普通の光と違うので絞りは基本的に効かず、むしろ邪魔になっているのかもしれないなと思いました。この点はもう少し詳しく調べてみる必要があります。

従って、普通の撮影のように、絞りで焦点深度を変えることが出来ないようです。最初のテストは被写体が平面の場合でした。後のテストは立体的なものの撮影です。後の場合、焦点深度はもっぱら顕微鏡で決まっているようです。

次は、実際にNikon 28-80mmレンズで撮影した画像の例です。



使ってみると、ズームは倍率を変えることで、画面のケラレを取り除いたり、像の大きさを変えたりできるので便利です。ズームの広角側はやはりケラレが出るので、この写真はズームの40mm付近で、F8、1/10の条件で撮りました。シャッターはリモコンで行っています。明るさがシャッター速度で変えられるのは便利で、少しずつ変えながら撮影したものの一枚です。同じ条件で、望遠側の80mm付近で撮影したものが、下の写真です。



まったく同じ条件で、デジカメでも撮影してみました。



Coolpix 5900を三脚で固定して、「遠景」にダイヤルを合わせて、顕微鏡のフォーカスを変化させ、カメラの液晶画面を見ながら目でフォーカスを合わせてから測定したものです。ちょっと暗いのは照明が一眼レフと同じ条件だったからです。シャッター速度が変えられないので、若干不便ですが、基本的に解像度などは一眼レフと変わらない感じです。



フラットズームタイプのDimage X60で手持ち撮影したものです。今日はなかなか明るい写真が撮れず、こんな写真になってしまいました。手持ちなので、うまくいくときといかないときがあるようです。解像度としてはあまり変わりません。

結局、シャープさという面での改良はそれほどなかったのですが、自由度の多い一眼レフでも使えることが分かったので、ちょっと嬉しくなりました。

クサカゲロウと顕微鏡写真

廊下のむし探検 第21弾

クサカゲロウはみなよく似ていて種類がなかなか見分けられません。そこで、昨日、顔の模様から調べてみたのですが、その後、これとは別種かなと思われる個体を捕まえることができたので、両者を比較してみました。





この写真は昨日の調べで、スズキクサカゲロウとして同定した種です。複眼のすぐ近くに丸くて黒い点があり、そこから円弧上に幅広い帯が出ています。前翅長は14mmです。





もう1種は少し小型で、前翅長は13mmです。体の中心を走る黄色の帯が少し太く、はっきりしているように思えますが、外見上あまり大きな違いはありません。顔を拡大してみると、模様に少し違いが見られました。複眼の近くに角ばった黒い模様があり、そこから顔に向かって湾曲した帯状のものが出ていますが、黒い三角模様と合体しています。ネットで調べてみると、カオマダラクサカゲロウかなと思うのですが、どなたかご存知でしたらお教えください。九大の昆虫目録データベースによると、これら2種はともに、本州、四国、九州に分布しているそうです。

顕微鏡写真

今回、初めて顕微鏡写真を撮ってみました。実体顕微鏡(Olympus SZX7)の接眼レンズに、ほとんど密着させるように、家にあった古い小型のデジカメ(Dimage X60、Coolpix 5900)を置いて撮影してみました。初めはフラッシュをたいてしまったり、ピントが合わなかったり、画面が欠けたりと失敗ばかりだったのですが、少しずつ慣れてきました。Dimageの方はレンズが出てこないフラットズーム方式なので、少し望遠にして何も考えずにそのまま手持ちで撮ってみました。AFだったのですが、なんとかピントは合っているようです。Coolpixは三脚に固定して、やはり少し望遠で撮ってみました。なかなかピントが合わないので、ダイヤルを「遠景」に合わせて、液晶の画面を見ながら顕微鏡のピントで合わせてみました。結果は考えずに撮ったDimageの方が若干良いようでした(上の右側の写真はともにDimage)。なんとか撮れてはいるのですが、いまいちシャープに写りません。何かアドバイスがあればお教えください。





フユシャク登場

廊下のむし探検 第20弾

10月半ばから始めたマンションの廊下のむし探検ですが、冬に向かって次第に虫が少なくなってきていました。そんな中で唯一の楽しみは、冬の間だけ活動する蛾、フユシャクの登場でした。いまかいまかと待ち続けながら、マンションの廊下を歩いていたのですが、昨日、とうとう壁についているフユシャクを見つけました。それも2種類。

初めは、




クロスジフユエダシャクです。壁に止まってじっとしていました。翅に黒い筋が一本入っているのが特徴です。もう1種は、



クロオビフユナミシャクです。この蛾は模様が複雑でフユシャクの仲間では派手な方です。よく似た種類にヒメクロオビフユナミシャクがあるそうですが、触角や模様が少し違うというので調べてみました。触角がやや太く、翅の筋模様の違いから、クロオビフユナミシャクの方かなと思っています。

上の蛾はいずれもオスです。フユシャクのメスは翅が退化して飛ぶことができません。メスは木の枝などにいて、フェロモンを出してオスを呼びよせます。

フユシャクが冬に活動するのは

いったいなぜ、こんな寒い季節にだけ活動するのでしょうか。フユシャクの研究をされた中島秀雄氏の「冬尺蛾」によれば、早春に幼虫が若葉を食べられるように、冬のうちに成虫になって産卵するのだという説が書かれています。また、山地では雪が積もるので、地中にいる蛹が早めに羽化しないと、雪に埋もれて羽化のチャンスを失ってしまう。そのため、雪の降る前に羽化して、雪が降っている間は越冬して、早春再び活動するのに適した体を獲得したのだという仮説を立てています。平地では雪が少なく、温度もそれほど下がらないので、真冬でも見られるのはそのためです。

それにしてもなぜこんな寒いときに活動できるのでしょうか。これについては、中島氏の本のほかに、「札幌昆虫記」に朝比奈英三氏が書いています。フユシャクは耐寒性はあっても、耐凍性はないそうです。この2つはなにが違うかというと、体液が凍りにくく寒くても活動できるものが耐寒性で、体液が凍っても解ければ再び活動できるというのが耐凍性だそうです。つまり、フユシャクの体液はなかなか凍らないのです。実際、フユシャクは-20度までは冷却に耐えるということです。-20度というと冷凍庫の温度です。実際に活動できるのは-6、7度までで、それ以下では仮死状態になってしまいます。しかし、温度を上げるとまた活動できるようになるそうです。

それでは、なぜ凍らないのでしょうか。これについてもよく分かっていないようです。しかし、ほかの昆虫と同様にグリセリンが体液に含まれているからだろうといわれています。グリセリンは不凍液の役割をしてくれます。そのほかにも、外から余計なものが入らないように、口吻を退化させて、餌が取れないようにしています。また、メスは産卵のため胴体が太くなってしまうので、熱が発散されやすい翅を退化させたのだろうということも考えられています。

それにしても不思議な蛾ですね。ほかの虫が越冬している、冬だけ活動するなんて。我々にとっても冬場の電力不足を補うため、何か見習うところはないでしょうか。あまりなさそうですね。。。






クサカゲロウの同定

廊下のむし探検 第19弾

きょうはクサカゲロウの話です。カゲロウと名のつく虫は、今日のテーマのクサカゲロウ、いわゆるカゲロウ、それに、ウスバカゲロウがいます。





この緑色の虫はクサカゲロウです。アミメカゲロウ目に属しています。たくさんの小さな卵がそれぞれ糸のようなもの先に付いているので、うどんげの花と呼ばれています。幼虫はごみをくっつけた変な形で葉にいます。







これはカゲロウです。カゲロウ目に属しています。姿かたちがクサカゲロウとだいぶ違いますね。この幼虫は川や池の中にいて、脱皮すると亜成虫という翅が半透明で成虫とほとんど同じ形をしたものになります。さらに脱皮して、このように透明の翅の成虫になるのです。短命で、カゲロウの命というのはこの虫から来ています。







このやや大型の虫はウスバカゲロウといいます。クサカゲロウと同じアミメカゲロウ目に属します。この幼虫は地面に穴を掘り、蟻を捕まえるので蟻地獄として知られています。




もともと、カゲロウというのは、地面が熱っせられてゆらゆらする現象を呼んでいました。古い文書では「かぎろひ」として登場します。そのことから、「かぎろひ」のようにゆらゆら飛ぶ、これらの虫もカゲロウと呼ばれるようになったようです。古い文書に出てくる「蜉蝣」、いまではトンボを指す「蜻蛉」などもすべてそのような意味の虫を指していますが、具体的に何を指しているのかはよく分からないそうです。

さて、今日の本題のクサカゲロウです。




この間から、写真のようなクサカゲロウをよく見かけていたのですが、図鑑を見てもなかなか名前が分かりません。そこで、ネットをいろいろと探して、次の二つのサイトを見つけました(引用させていただきます。どうもありがとうございました)。


このサイトから、クサカゲロウはとりあえず顔の斑紋で調べるということが分かりました。そこで、顔をじっくり観察してみます。



大きな複眼が見えますが、その間の部分には特に斑紋はありません。複眼の近くには黒い点と顔の中心に向かって湾曲した黒い筋のような模様が見えます。今度は顔を横から見てみました。



複眼の下の丸くて黒い斑点がはっきり見えます。そこから薄く顔に向かって湾曲した筋が見えています。黒くて丸い斑点は複眼から少し離れて付いています。口の周りのひげは黒と白のぶちなっています。また、前翅長が14mmでした。こんな特徴を比べながら調べていくと、スズキクサカゲロウというのがよく合っているとことが分かりました。スズキクサカゲロウは全国的に分布しているようです。

次はほかのむし達です。



ナカオビアキナミシャクといいます。11月終わりから12月にかけて、寒い季節にひらひら飛んでいるのを見かけます。初めて見たとき、フユシャクという冬に現れる蛾だと思って喜んだのですが、実はフユシャクではありませんでした。

最後はクモです。



これはズグロオニグモといいます。まだ、子供なのか小さな個体です。

マンション中を歩き回って見つけた「むし」はこのわずか3匹でした。フユシャクが現れるのをいまかいまかと待っています。






廊下のむし 12月に入っても・・・

廊下のむし探検 第18弾

12月に入りました。いよいよ虫は少なくなってきました。それでも、外を歩いているよりは、むしろ、マンションの廊下を歩いている方が多くの虫に出会えます。温かいマンションにみな集まってくるからでしょう。

今日の最初はたいへん変わった形の虫です。




天井の丸い蛍光灯に止まっていたのですが、初めなんだか分かりませんでした。でも横からのぞくと、



翅に銀色の模様のある蛾であることがあることが分かります。これはキンウワバという蛾の仲間で、おそらくイチジクキンウワバだと思います。耳のように突き出しているように見えるのは毛の塊です。なぜこんな形をしているのでしょうね。

キンウワバの仲間は翅の真ん中に銀色の二つの紋があるのが特徴です。虫の仲間には銀色を示すものは多いのですが、たとえば、蝶ではウラギンシジミ、ヒョウモン類の蛹、蛾でもギンモンシャチホコを初めとして、「ギン」と名前のつく種は多いです。金色のものもあります。蝶ではオオゴマダラの蛹が有名ですね。どうして銀や金などの金属のような色がつくのか不思議です。

オオゴマダラなどマダラチョウの蛹が金や銀色になる理由については、昔の研究があります。蛹の内側に、無数の膜のような構造ができるからだといいます。膜が作られるときに、膜と膜との間隔を少しずつ変化させるので、いろいろな色の光を反射できるようになり、まるで金属のようになるのです。この膜は脱皮の前に消化液で分解されるので、脱皮殻は普通の薄茶色に戻ってしまいます。また、脱皮前に殻だけ取って乾燥させると、膜同士がくっついて金属色がなくなります。これを水につけると、また色が復活します。

次は小さな小さな虫です。5mmほどしかありません。




カメムシの仲間のムラサキナガカメムシです。こんなに小さな体なのですが、背中にはちゃんと「Y」字型の模様が付いています。

それに先日紹介した、



チャエダシャクです。

また、こんな虫もいました。



クサカゲロウの仲間です。捕まえてみないと名前までは分かりません。カゲロウと名前が付くものには、いわゆるカゲロウのほかに、クサカゲロウとウスバカゲロウがいます。これらは、みな別の種類です。この話についてはまた今度します。







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