Name: 狂気の生物学クマムシ (The Insane Biology of: The Tardigrade)
Uploaded: 2024-10-16T13:31:24.000Z
Duration: 35 min 56 s

I'm on a hunt for the world's favorite, and most mysterious, micro-organism.

私は世界で最も愛されている、そして最も謎めいた微生物を探している。

One with eight legs, and a reputation for invincibility.

脚が8本あり、無敵と評判の選手だ。

They've been found on the tops of mountains, at the bottom of the ocean, in tropical rainforests, Antarctica, and maybe on the top of my moldy garage.

山の頂上、海の底、熱帯雨林、南極大陸、そしておそらく私のカビだらけのガレージの上でも発見されている。

But tardigrades are more than just charming and ubiquitous.

しかし、クマムシは単に魅力的でどこにでもいるだけではない。

If you've ever heard about tardigrades, you've probably heard that they're invincible.

クマムシについて聞いたことがある人なら、クマムシは無敵だと聞いたことがあるだろう。

And there is some surprising truth to this.

そして、これには驚くべき真実がある。

Certain species can survive being frozen to just above absolute zero, and heated to more than 149 degrees Celsius.

ある種の種は、絶対零度ぎりぎりまで凍結しても、摂氏149度以上に加熱しても生き延びることができる。

They can survive being completely dried out, and have even survived going to space.

完全に乾燥した状態でも生き延びることができ、宇宙へ行ったことさえある。

In these extreme conditions, tardigrades go into a sort of suspended animation.

このような極限状態では、クマムシは一種の仮死状態になる。

And even after decades of being in this suspended state, they can be woken up as if nothing happened.

そして、何十年もこの仮死状態にあったとしても、何事もなかったかのように目を覚ますことができる。

It's so unlike anything we see in our day-to-day lives, that it makes scientists question the boundaries of what we consider alive versus dead.

私たちが日常生活で目にするものとはあまりにも違っているため、科学者たちは私たちが生きているものと死んでいるものの境界線に疑問を抱くようになる。

And beyond this perplexing resilience, even the basic anatomy of tardigrades comes with its own puzzles.

そして、この不可解な回復力だけでなく、クマムシの基本的な解剖学的構造でさえも、独自の謎をはらんでいる。

Most creatures in the microscopic world wriggle, thrash, or have beating cilia or flagella.

ミクロの世界のほとんどの生物は、もぞもぞと動き、のたうち回り、繊毛や鞭毛を拍動させている。

Legs are almost unheard of for creatures this small.

これほど小さな生き物に脚があるのは、ほとんど前代未聞だ。

And the mystery of tardigrade anatomy only deepens when you learn about marine tardigrades that have insane structures coming off their body that are as dazzling as they are baffling.

また、クマムシの解剖学の謎は、海産クマムシが体から非常識な構造物を出していることを知ると、さらに深まる。

Some look like flagpoles, others look like inflatable sticky feathers.

旗竿のようなものもあれば、インフレータブルの粘着性の羽のようなものもある。

And for many of these structures, we still don't know what they're for.

そして、これらの建造物の多くは、何のためにあるのかいまだに分かっていない。

For an organism so prevalent in nearly every part of the planet, tardigrades are still deeply mysterious.

クマムシは地球のほぼ全域に生息しているにもかかわらず、いまだに謎の多い生物である。

Why did this microscopic creature evolve to walk at all?

なぜこの微細な生物が歩くように進化したのか？

And what's with those crazy morphological structures?

あのクレイジーな形態構造は何なんだ？

Why are tardigrades thought to be invincible?

なぜクマムシは無敵だと思われているのか？

And could their incredible abilities one day allow them to colonize outer space and the harsh environment of Mars?

そして、彼らの驚異的な能力によって、いつの日か宇宙空間や火星の過酷な環境を植民地化できるのだろうか？

All tardigrades are aquatic animals, requiring a film of water around their bodies to permit locomotion and gas exchange.

すべてのクマムシは水生動物であり、運動とガス交換のために体の周りに水の膜を必要とする。

However, most of the tardigrades known to science are found on land, in mosses and lichens all over terrestrial environments.

しかし、科学的に知られているクマムシのほとんどは、陸上のコケや地衣類に生息している。

These tardigrades are known as limnoterrestrial, and are classified as eutardigrades.

これらのクマムシは四肢動物として知られ、クマムシ類に分類される。

But you can't see them with the naked eye.

They're between 100 and 500 microns in length, and only visible under a microscope.

長さは100～500ミクロンで、顕微鏡でしか見えない。

But luckily for me, it doesn't have to be a very powerful one.

でも幸いなことに、それほど強力なものである必要はない。

So having recently moved to a very wet, mossy environment, I'm going to see if I can find one.

だから最近、とても湿った苔むした環境に引っ越したので、見つけられるかどうか試してみるつもりだ。

So the scientists told me that you can find tardigrades in mosses and lichens.

そこで科学者たちは、コケや地衣類にクマムシがいることを教えてくれた。

So I'm going to collect some moss from this rock that I just found.

だから、今見つけたこの岩からコケを採取しようと思うんだ。

And I'm going to put it in this petri dish, and later we'll try to decant some tardigrades out of it.

それをこのシャーレに入れて、後でクマムシを採ってみよう。

The origins of tardigrades appear to go back all the way to the Cambrian, around 550 million years ago, before land plants, before the earliest ancestors of mammals, before the dinosaurs.

クマムシの起源は、陸上植物よりも、哺乳類の祖先よりも、恐竜よりも前の、約5億5000万年前のカンブリア紀にまでさかのぼるようだ。

Basically, tardigrades have been around for a long, long time.

基本的に、クマムシはずっと昔から存在していた。

Today, scientists struggle to fit the tardigrade neatly into the evolutionary tree.

今日、科学者たちはクマムシを進化の木にきちんと当てはめようと悪戦苦闘している。

They're in their own phylum, called tardigrada, and there is still much debate about whether they're more closely related to arthropods or to nematodes.

クマムシはクマムシ門と呼ばれる独自の門に属しており、節足動物に近いのか線虫に近いのかについてはいまだに多くの議論がある。

PhD student Mark Mapalo considers himself a paleotardigrodologist and has special interest in studying ancient tardigrades.

博士課程の学生であるマーク・マパロは自らを古クマムシ学者と称し、古代のクマムシの研究に特別な関心を持っている。

The oldest fossil tardigrades that we are sure is a tardigrade is actually around the Cretaceous.

クマムシであることが確認されている最古の化石は、実は白亜紀の頃である。

It's dated around the Cretaceous, which is like the time of the dinosaurs, basically.

年代は白亜紀の頃で、基本的には恐竜の時代のようなものだ。

It's 90 million years old, and all of those tardigrade fossils are actually preserved in amber.

9000万年前のもので、クマムシの化石はすべて琥珀の中に保存されている。

So our hypothesis is that these tardigrades are so small that the only way for you to actually preserve them, or the highest chance of them being preserved in a fossil, is in amber.

私たちの仮説では、クマムシは非常に小さいので、実際に保存する唯一の方法、つまり化石として保存される可能性が最も高いのは琥珀の中である。

琥珀は樹木の樹脂の化石である。

You're probably familiar with the sticky resin that comes out of some trees when their bark is injured.

樹皮が傷つくと粘着性のある樹脂が出てくるのは、ご存知の方も多いだろう。

Now and in the past, insects or tardigrades often get trapped in the substance and can't escape.

今も昔も、昆虫やクマムシはしばしばこの物質の中に閉じ込められ、逃げ出すことができない。

On occasion, some of these ancient globs of resin fell in water and ended up becoming buried in the sediment.

このような古代の樹脂の塊が水の中に落ち、堆積物の中に埋もれてしまうこともあった。

As it settled deeper and deeper into the earth, the pressure and temperature began to rise.

それが地中深く沈むにつれて、圧力と温度が上昇し始めた。

Over millennia, these conditions caused the resin's compounds to polymerize, where they turned hard and glassy.

何千年もの間、こうした条件が樹脂の化合物を重合させ、硬くガラス状に変化させた。

Whatever organisms were trapped inside the resin, insects, plants, or tardigrades can be preserved with extraordinary fidelity.

樹脂の中に閉じ込められた生物が何であれ、昆虫、植物、クマムシなどは、並外れた忠実さで保存される。

Unfortunately, the DNA of ancient tardigrades isn't preserved because DNA is fragile.

残念なことに、DNAは壊れやすいため、古代のクマムシのDNAは保存されていない。

The very oldest traces of it we've ever found are only 2 million years old.

これまでに発見された最古の痕跡は、わずか200万年前のものだ。

But much of tardigrade anatomy is preserved in the amber.

しかし、クマムシの解剖学の多くは琥珀の中に保存されている。

And even though the oldest tardigrade fossil is 90 million years old, it still very much looks like a modern tardigrade.

最古のクマムシの化石は9000万年前のものだが、それでも現代のクマムシによく似ている。

You would see it and it's actually like still look the same as a living tardigrade.

実際に見てみると、まだ生きているクマムシと同じように見えるんだ。

It's just like amazing how basically their external morphology did not really change that long.

基本的に、彼らの外見的な形態がそれほど長い間変化しなかったというのは、まるで驚きだ。

And that's because the tardigrade body plan is remarkably effective.

それはクマムシのボディプランが驚くほど効果的だからだ。

At the head, they have mouth-like organs equipped with piercing stylets.

頭部には、刺すようなスタイレットを備えた口のような器官がある。

They use these freaky little tongues to pierce the cell walls of plants, algae, and fungus.

彼らはこの奇妙な小さな舌を使って、植物や藻類、菌類の細胞壁に穴を開ける。

Their esophagus then sucks the food in and the nutrients spread from their digestive tract to the rest of the body.

そして食道が食べ物を吸い込み、栄養分が消化管から体の他の部分に広がっていく。

But some tardigrades eat more than just plants and fungus.

しかし、クマムシの中には植物や菌類以外のものも食べるものがいる。

Some are predators that consume entire living organisms such as rotifers, nematodes, and even other tardigrades.

ワムシや線虫、さらには他のクマムシなど、生物全体を食べる捕食者もいる。

Predatory tardigrades can even have a significant impact on the biodiversity of other micro-animals around them.

捕食性のクマムシは、周囲の他の微小動物の生物多様性に大きな影響を与えることさえある。

Scientists found that hungry tardigrades will eat up to 56 nematodes a day in certain conditions.

科学者たちは、お腹を空かせたクマムシが特定の条件下では1日に56匹もの線虫を食べることを発見した。

And this can be really beneficial to the soil quality if those nematodes are pests who parasitize plants.

線虫が植物に寄生する害虫であれば、これは土壌の質にとって本当に有益である。

Also on the first body segment, some species of tardigrade also have very basic eyes made of just a handful of visual cells that allow them to detect light.

また、クマムシのいくつかの種は最初の体節に、光を感知するためのほんの一握りの視覚細胞からなる非常に基本的な目を持っている。

But like with everything else with tardigrades, we're not exactly sure that's the whole story.

しかし、クマムシに関する他のすべてのことと同様、それがすべてなのかどうかは正確にはわからない。

Recently, scientists identified multiple R opsins in tardigrades that were associated with vision.

最近、科学者たちはクマムシの視覚に関連する複数のRオプシンを同定した。

But these opsins didn't seem to help them with color vision as they might in other animals.

しかし、これらのオプシンは、他の動物に見られるような色覚には役立たなかったようだ。

Weirdly, they weren't even really active in the adult tardigrades.

奇妙なことに、クマムシの成体ではあまり活発ではなかった。

These opsins were most active when the tardigrades were still eggs.

これらのオプシンは、クマムシがまだ卵だったころに最も活性化していた。

What on earth eggs need visual opsins for, no one has any idea.

卵がいったい何のために視覚オプシンを必要とするのか、誰にもわからない。

Next on the tardigrade's body are the three trunk segments, all of which have a pair of legs on either side and claws on those legs.

クマムシの体の次にあるのは体幹の3つの節で、そのすべてに左右一対の脚があり、脚には爪がある。

And the fifth and final segment of the body has a pair of legs that face backwards.

そして胴体の最後の第5節には、後ろ向きの一対の脚がある。

It's thought that the orientation of these legs help the tardigrades grip onto things, almost like a prehensile tail.

この脚の向きは、クマムシが物をつかむのに役立っていると考えられている。

And the existence of all of these legs make tardigrades really strange.

そして、これらすべての脚の存在が、クマムシを実に奇妙な存在にしている。

Microscopic animals the size of tardigrades rarely have legs, and if they do, they aren't used for walking.

クマムシほどの大きさの微小動物に足があることは稀で、あったとしても歩行には使わない。

Water fleas, for example, have legs, but they're used for swimming and sweeping food into their mouths.

例えばミジンコノミには足があるが、これは泳いだり餌を掃いたりして口に入れるためのものだ。

Rotifers of similar size swim or inchworm along their substrate, and roundworms sort of just wiggle around.

同じような大きさのワムシは基質にそって泳いだり、インチワームしたりする。

Walking in this microscopic domain is kind of unheard of.

このミクロの領域を歩くというのは、前代未聞のことだ。

One reason it might be so rare is because walking in water while being so small requires overcoming a ton of viscous forces.

それが珍しい理由のひとつは、小さいまま水中を歩くには、大きな粘性力に打ち勝たなければならないからだろう。

It would be like walking through honey for us.

私たちにとっては蜜の中を歩いているようなものだ。

Tardigrades also have to overcome an extremely variable environment, moving through syrupy water, climbing over piles of sediment, or through clumps of tangly plant matter.

クマムシはまた、シロップのような水の中を移動したり、堆積物の山をよじ登ったり、絡み合った植物の塊を通り抜けたりと、非常に変わりやすい環境を克服しなければならない。

Yet tardigrades use their eight stubby legs to walk through all of this with ease, the world over.

しかし、クマムシはその8本のずんぐりした脚を使って、世界中のあらゆる場所を軽々と歩いている。

Does the smallest-legged animal have some unique method of using their legs to overcome these obstacles?

最も足の小さな動物は、これらの障害を克服するために足を使って何かユニークな方法を持っているのだろうか？

To find out, scientists looked at the gait of tardigrades with specialized cameras.

それを調べるため、科学者たちはクマムシの歩行を特殊なカメラで観察した。

They found that when tardigrades walk slowly, they lift one foot at a time.

その結果、クマムシがゆっくり歩くときは、一度に片足ずつ持ち上げることがわかった。

As they speed up, they lift two feet that are diagonal from each other across the body, keeping four feet on the ground.

スピードが上がると、4本の足を地面につけたまま、対角線上にある2本の足を体全体で持ち上げる。

And as they go even faster, three feet are off the ground at once.

さらにスピードが上がると、3本の足が一気に地面から離れる。

They keep a minimum of three feet on the ground at all times, even at their fastest speeds, not including the backward-facing legs.

後ろ向きの足は含まず、最速のスピードでも最低3本の足は常に地面についている。

This differs from many fast vertebrate gaits, like a horse's gallop, where all four feet come off the ground at once.

これは、馬のギャロップのように4本の足が一度に地面から離れるような、多くの脊椎動物の速い歩様とは異なる。

While the tardigrade walking pattern may seem random to us, it's actually not unique at all.

クマムシの歩行パターンは私たちにはランダムに見えるかもしれないが、実はまったくユニークではない。

The scientists realized that despite having significant differences in size and skeletal structures, this way of walking was very similar to insects, like larger panarthropods such as stick insects, insects about 500,000 times their size and separated by about 20 million years of evolution.

科学者たちは、大きさや骨格構造に大きな違いがあるにもかかわらず、この歩き方がナナフシのような大型の汎節足動物や、彼らの約50万倍の大きさで約2000万年の進化の隔たりがある昆虫に非常に似ていることに気づいた。

But what's the benefit of this type of walking?

しかし、このようなウォーキングの利点は何だろうか？

For stick insects, always keeping three or four feet on the ground provides them great stability over pointy, jagged, and variable twigs and branches.

ナナフシの場合、常に3、4本の足を地面につけておけば、先のとがった、ギザギザの、変わりやすい小枝や枝の上でも安定する。

For tardigrades, keeping three or four feet on the ground may similarly help provide stability as they trudge through variable, complex terrain.

クマムシの場合、3本か4本の足を地面につけておくことが、変化に富んだ複雑な地形を踏破する際の安定に役立っているのかもしれない。

So tardigrades can't run fast like a horse, or a micro-horse, I guess.

だから、クマムシは馬のように速く走ることはできない。

So they're slow, but most importantly, they're steady.

だから、スピードは遅いが、最も重要なのは安定しているということだ。

字幕リスト動画再生

狂気の生物学クマムシ (The Insane Biology of: The Tardigrade)

sort

stick

incredible

evidence