Name: 【英語で雑学】植物や細菌にも「体内時計」がある？！
Uploaded: 2022-05-27T21:01:10.000Z
Duration: 5 min 14 s

Most animals have an internal clock, a process that happens in our bodies telling us when to wake up and when to go to sleep.

多くの動物には体内時計があり、起きる時間や眠る時間を体内で知らせています。

法助動詞 B1

You may be surprised to learn that many plants have a version of this body clock too, and now, it turns out, so do bacteria!

植物にもこの体内時計があり、さらにバクテリアにもあることがわかったのです。

基礎受動態

This concept of a biological clock is often called a circadian rhythm.

この体内時計の概念は、しばしばサーカディアンリズムと呼ばれます。

You may think of it just as those signals that make you sleepy at night and wake your body up in the morning,

夜眠くなったり、朝体が目覚めたりする信号と同じように考えてもよいでしょう。

but there are actually thousands of tiny clocks, controlling all kinds of biological pathways inside of us on timed cycles.

しかし、実際には何千もの小さな時計があり、私たちの体内のあらゆる生物学的経路を時間的な周期で制御しているのです。

They're this beautiful, finely tuned dance of sensory information coming in, sparking a cascade of hormones and other signaling chemicals, turning the cogs of some very specific molecular machinery in our cells.

感覚情報が入ってくると、ホルモンやその他のシグナル伝達物質が次々と現れ、細胞内の非常に特殊な分子機構の歯車を回すという、美しくも繊細なダンスが展開されます。

In humans, these are important to our health and mental processing, and in animals that have them, biological clocks help us adapt to our environment.

人間では健康や精神処理に重要な役割を果たし、体内時計を持つ動物では環境適応に役立っています。

So, I guess it's not surprising that we see these rhythms in plants, too.

ですから、植物にもこのようなリズムがあってもおかしくはないでしょう。

I mean organisms that photosynthesize also need to regulate their processes based on when the sun is out.

光合成をする生物も、太陽が出ている時間に合わせてプロセスを調節する必要があるということですね。

And get this, it's not just that organisms react to a stimulus like the sun rising.

そして、これは、単に太陽が昇るような刺激に生物が反応するというだけではないのです。

Research shows that organisms like plants anticipate the rising of the sun, and continue cycling in their circadian rhythm even when deprived of that external cue, meaning that essentially, they can tell time.

植物などの生物は日の出を予測し、その手がかりがない場合でも概日リズムを刻み続けることが分かっており、つまりは時間を知ることができるのです。

And with this understanding, it also makes sense that tiny microbes called cyanobacteria, which photosynthesize, also have a circadian rhythm.

また、光合成を行うシアノバクテリアという小さな微生物にも概日リズムがあることも、この理解で納得がいきます。

But what's a little weirder is that just regular old bacteria, chilling in the soil or on our bodies or in your fridge, also have an internal clock!

でも、ちょっと不思議なのは、土の中や体内、冷蔵庫の中で冷えている普通のバクテリアにも体内時計があることです！

Now, you might be saying at this point, "Okay, that's interesting, but like, why should we really care?"

さて、ここで「面白いけど、なんでそんなこと気にするんだ？」とおっしゃるかもしれません。

And I see where you're coming from, but bacteria are everywhere.

そして、あなたの言いたいこともわかりますが、バクテリアはどこにでもいるのです。

We can't even see them with our naked eye and yet they make up roughly 15% of all the biomass on this planet.

肉眼では見えないのに、地球上の全バイオマスの約15％を占めているのです。

They're essential not only to human health but to the health of the crops we grow and to the creation of industrial products.

人間の健康だけでなく、栽培する農作物の健康や工業製品の製造にも欠かせないものです。

We pretty much couldn't do anything without them. So knowing more about how they tick is pretty important!

私たちは、彼らなしでは何もできないのです。だから、彼らがどのように動くのかをもっと知ることは、とても重要なことなのです。

An international team of researchers recently published a study on this little guy, Bacillus subtilis.

このほど、国際的な研究チームが、この小さな菌、枯草菌に関する研究を発表しました。

They used a bioluminescent compound to track the activity of certain genes, and they found that levels of expression for these genes cycled up and down, aligning with a 24-hour cycle with 12 hours of light and 12 hours of dark.

生物発光化合物を用いて特定の遺伝子の活動を追跡したところ、これらの遺伝子の発現量が、12時間の明期と12時間の暗期の24時間サイクルに合わせて、上下に循環していることがわかったのです。

See, B. subtilis is light sensitive. It has photoreceptors that allow it to react to light, how cool is that?

枯草菌は光に反応するのです。光に反応する光受容体を持っているのです。なんてクールなんでしょう。

So it cycles the expression of some of its genes based on the input it‘s receiving.

そのため、入力された情報に基づいて、いくつかの遺伝子の発現を循環させているのです。

But the researchers also found that like with plants, they could take away the stimulus, the light, and the bacteria still performed the same cycle. So, these bacteria can tell time, you guys!

しかし、植物と同じように、光という刺激を取り除いても、細菌は同じサイクルを行うこともわかりました。つまり、このバクテリアは時間を知ることができるのです。

This is the first time we've ever seen something like this in a non-photosynthetic bacterium.

光合成をしない細菌でこのようなものが見られるのは、初めてのことです。

The research team actually observed a similar pattern in response to daily temperature changes, with expression of other genes also fluctuating with temperature shifts throughout the day.

実際に研究チームは、日々の気温の変化に対しても同様のパターンを観察しており、他の遺伝子の発現も一日の気温の変化に応じて変動していることがわかりました。

But again, you might be saying, "What do we do with this information?"

しかしまた、「この情報をどうするのか？」と言われるかもしれません。

Well, if bacterial behavior does indeed shift and cycle in response to the environment, and certain bacteria have certain set rhythms, this might affect how we interact with those bacteria.

もし、細菌の行動が環境に応じて変化・周期化し、特定の細菌が一定のリズムを持っているとしたら、その細菌との付き合い方に影響を与えるかもしれませんね。

Like maybe giving an antibacterial treatment at a certain time of day would be more effective than at another time because of the bacteria's circadian rhythm.

例えば、ある時間帯に抗菌剤を投与すると、細菌の概日リズムによって、他の時間帯よりも効果が高くなるとか。

In another example, Bacillus subtilis, the bacteria looked at in this study, is often used in crop soil to promote plant growth, so maybe learning more about its cycles could help us use it to even greater effect in agriculture.

また、今回取り上げた枯草菌は、植物の成長を促進するために作物の土壌によく利用されているため、そのサイクルを知ることで、より効果的に農業に利用できるかもしれません。

And maybe an industrial production process, like the one that uses the bacterium E. coli to produce insulin, could also be optimized to use the organism's daily clock.

また、大腸菌を使ってインスリンを生産するような工業的生産プロセスも、生物の日内時計を利用するように最適化できるかもしれませんね。

More research into all of these ideas, as well as exploring the potential rhythms of other bacteria, could give us the answers we need to better navigate and interact with our increasingly important microbial world.

これらのアイデアや他のバクテリアの潜在的なリズムを探る研究が進めば、ますます重要性を増している微生物の世界をよりうまく操り、相互作用するために必要な答えが得られるかもしれません。

And I, for one, am so excited to find out more about what makes them tick.

そして私自身、彼らの魅力をもっと知りたいという気持ちでいっぱいです。

Are you surprised by this discovery? Do you have questions about another bacterial innovation you want us to cover?

この発見には驚きましたか？また、他の細菌のイノベーションについて、私たちに取り上げてほしいことはありますか？

下記のコメント欄で教えてください。

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As always, thank you so much for watching, and I'll see you in the next one.

いつもながら、ご視聴ありがとうございました！次回もよろしくお願いします。