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Symmetry is everywhere in nature,
対称性は自然界のいたるところにあります。
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and we usually associate it with beauty:
と、私たちは普段から美しさを連想しています。
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a perfectly shaped leaf,
完ぺきな形をした葉っぱ
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or a butterfly with intricate patterns mirrored on each wing.
または、各翼に鏡のような複雑な模様を持つ蝶。
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But it turns out that asymmetry is pretty important, too,
しかし、非対称性もかなり重要だということがわかりました。
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and more common than you might think,
と、思っている以上に一般的です。
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from crabs with one giant pincer claw
巨大な一本の挟み爪を持つカニから
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to snail species whose shells' always coil in the same direction.
殻が常に同じ方向に巻かれているカタツムリの種。
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Some species of beans only climb up their trellises clockwise,
豆の種類によっては、時計回りにしかトレリスを登れないものもあります。
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others, only counterclockwise,
他の人は反時計回りだけ
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and even though the human body looks pretty symmetrical on the outside,
と、人間の体は外見はかなり左右対称に見えても
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it's a different story on the inside.
中身は別の話です。
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Most of your vital organs are arranged asymmetrically.
あなたの重要な臓器のほとんどは非対称に配置されています。
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The heart, stomach, spleen, and pancreas lie towards the left.
心臓、胃、脾臓、膵臓は左に向かって横たわっています。
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The gallbladder and most of your liver are on the right.
胆嚢と肝臓のほとんどが右側にあります。
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Even your lungs are different.
肺でさえも違う。
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The left one has two lobes, and the right one has three.
左は2つのローブがあり、右は3つのローブがあります。
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The two sides of your brain look similar, but function differently.
脳の表裏は似ているように見えても、機能が違います。
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Making sure this asymmetry is distributed the right way is critical.
この非対称性を適切に分散させることが重要です。
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If all your internal organs are flipped, a condition called situs inversus,
内臓がすべて裏返っている場合は、逆座と呼ばれる状態です。
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it's often harmless.
無害であることが多いです。
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But incomplete reversals can be fatal,
しかし、不完全な逆転は致命的です。
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especially if the heart is involved.
特に心臓が関係している場合は
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But where does this asymmetry come from,
しかし、この非対称性はどこから来るのでしょうか。
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since a brand-new embryo looks identical on the right and left.
新品の胚は右も左も同じに見えるからです。
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One theory focuses on a small pit on the embryo
一説では、胚にある小さな穴に焦点を当てています。
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called a node.
ノードと呼ばれています。
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The node is lined with tiny hairs called cilia,
結節には繊毛と呼ばれる小さな毛が並んでいます。
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which tilt away from the head and whirl around rapidly,
頭から離れて傾いて急速に渦を巻いている。
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all in the same direction.
すべて同じ方向に
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This synchronized rotation pushes fluid from the right side of the embryo
この同期回転により、胚の右側から流体が押し出されます。
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to the left.
を左へ。
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On the node's left-hand rim,
ノードの左端の縁にある
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other cilia sense this fluid flow
他の繊毛はこの流体の流れを感知している
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and activate specific genes on the embryo's left side.
と、胚の左側の特定の遺伝子を活性化する。
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These genes direct the cells to make certain proteins,
これらの遺伝子は、細胞が特定のタンパク質を作るように指示します。
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and in just a few hours,
と、わずか数時間の間に
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the right and left sides of the embryo are chemically different.
胚の左右は化学的に違う。
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Even though they still look the same,
見た目は変わらないのに。
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these chemical differences are eventually translated into asymmetric organs.
これらの化学的な違いは、最終的には非対称な器官に変換されます。
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Asymmetry shows up in the heart first.
非対称性は、まず心に現れる。
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It begins as a straight tube along the center of the embryo,
胚の中心に沿ってまっすぐな管として始まります。
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but when the embryo is around three weeks old,
が、胚が生後3週間くらいになると
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the tube starts to bend into a c-shape
筒がハの字に曲がり始める
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and rotate towards the right side of the body.
と右側に向かって回転させます。
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It grows different structures on each side,
それは、それぞれの側で異なる構造を成長させます。
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eventually turning into the familiar asymmetric heart.
やがてお馴染みのアシンメトリーハートへと変化していく。
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Meanwhile, the other major organs emerge from a central tube
一方、他の主要な器官は中央の管から出てくる
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and grow towards their ultimate positions.
そして、最終的なポジションに向かって成長していきます。
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But some organisms, like pigs, don't have those embryonic cilia
しかし、豚のような生物の中には、そのような胚性繊毛を持っていないものがあります。
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and still have asymmetric internal organs.
と、まだ非対称な内臓を持っています。
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Could all cells be intrinsically asymmetric?
すべての細胞は本質的に非対称なのでしょうか?
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Probably.
たぶんね
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Bacterial colonies grow lacy branches that all curl in the same direction,
細菌のコロニーは、すべて同じ方向にカールするレースのような枝を成長させます。
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and human cells cultured inside a ring-shaped boundary
とリング状の境界線の内側で培養されたヒト細胞
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tend to line up like the ridges on a cruller.
クルーラーの畝のように並ぶ傾向があります。
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If we zoom in even more,
さらに拡大すると
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we see that many of cells' basic building blocks,
私たちは、細胞の基本的な構成要素の多くを見ています。
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like nucleic acids, proteins, and sugars, are inherently asymmetric.
核酸、タンパク質、糖などのように、本質的に非対称性を持っています。
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Proteins have complex asymmetric shapes,
タンパク質は複雑な非対称形状をしています。
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and those proteins control which way cells migrate
細胞がどのように移動するかを制御しています
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and which way embryonic cilia twirl.
と胚性繊毛がどのように渦を巻いているかを調べてみました。
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These biomolecules have a property called chirality,
これらの生体分子はキラリティと呼ばれる性質を持っています。
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which means that a molecule and its mirror image aren't identical.
これは、分子と鏡像が同一ではないことを意味します。
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Like your right and left hands, they look the same,
右手と左手と同じように、同じように見えます。
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but trying to put your right in your left glove proves they're not.
しかし、右手を左手のグローブに入れようとすると、そうではないことが証明されます。
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This asymmetry at the molecular level is reflected in asymmetric cells,
この分子レベルでの非対称性は、非対称細胞に反映されています。
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asymmetric embryos,
非対称胚。
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and finally asymmetric organisms.
そして最後に非対称生物。
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So while symmetry may be beautiful,
だから対称性は美しいかもしれないが
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asymmetry holds an allure of its own,
非対称性はそれ自体の魅力を持っています。
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found in its graceful whirls,
その優雅な渦巻きの中で見つけました。
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its organized complexity,
その組織化された複雑さ。
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and its striking imperfections.
とその印象的な不完全性。