In the blink of an eye, it takes off and dashes away, sprinting on top of the water.

瞬く間に飛び立ち、水面を疾走する。

Meet the basilisk lizard, the water-walking dragon that seems to defy gravity and challenge a lot of what we know about movement and locomotion.

バジリスク・トカゲを紹介しよう。水中を歩くこのドラゴンは、重力に逆らい、私たちが運動や移動について知っていることの多くに挑戦しているようだ。

Unlike its mythical counterpart, basilisk lizards aren't in the business of causing death with a single glance.

バシリスク・トカゲは、神話に登場するトカゲとは異なり、ひと目見ただけで死に至らしめるようなことはしない。

In fact, real-life basilisks are not very formidable, and are quite vulnerable to death at the hands of other forest dwellers such as large birds, snakes, and fish.

実際、現実のバジリスクはあまり手ごわくなく、大型の鳥やヘビ、魚など、森に住む他の生物の手によって命を落とす可能性がかなり高い。

They generally lay motionless, and their cryptic coloration allows them to blend in with the brown hues of branches or dead leaves on the forest floor, or the deep greens of foliage higher up in the trees.

通常は動かずに横たわり、その隠微な色彩によって、林床の枝や枯れ葉の茶色や、樹木の高いところの葉の深い緑に溶け込む。

When threatened, however, basilisks employ one of the most creative escape strategies known in the animal kingdom.

しかし、バジリスクは脅かされると、動物界で最も独創的な逃走戦略をとる。

When jolted from their statue-like state, a basilisk lizard's hind limbs whir into action, bicycling across the surface of the water and propelling the tiny lizard up to 15 feet, covering more than 10 times its own body length in a single second.

像のような状態から揺り起こされると、バシリスク・トカゲの後肢は一気に動き出し、水面を自転車で駆け抜け、小さなトカゲを最大15フィート（約1.5メートル）、体長の10倍以上の距離を1秒で移動させる。

Once this aquatic roadrunner has sprinted as far as it can, it sinks down into the water, far from whatever threat caused it to move in the first place.

この水棲ロードランナーは全力疾走した後、水中に沈む。

This seemingly miraculous escape tactic has earned the basilisk the nickname the Jesus Christ Lizard in its homeland of Central and South America, and has captured the attention of not only reptile enthusiasts, but of biomechanical engineers looking to recreate this water-walking ability using adaptive robotics.

この奇跡的とも思える脱出戦術により、バジリスクはその故郷である中南米ではジーザス・クライスト・リザード（イエス・キリストのようなトカゲ）と呼ばれており、爬虫類愛好家だけでなく、適応ロボット工学を用いてこの水中歩行能力を再現しようとする生体力学エンジニアの注目を集めている。

What is it about these seemingly physics-defying lizards that allow them to possess such a biblical ability?

一見、物理学を無視しているように見えるトカゲが、このような聖書的能力を持つことができるのはなぜなのだろうか？

And what might these skittish creatures teach us about being able to walk on water ourselves?

この臆病な生き物は、私たちが水の上を歩けるようになるために何を教えてくれるのだろうか？

Basilisk lizards belong to the Cascade lizard family, in reference to the round crests atop their heads.

バシリスク・トカゲはカスケード・トカゲ科に属するが、これは頭頂に丸い紋章があることにちなむ。

This might have earned them their scientific name, Basilicus, which translates to Little King.

そのためか、彼らの学名はバシリクス（小さな王）と訳されている。

These little, helmeted kings belong to a much grander lineage of super-powered lizards, the iguanians.

この小さなヘルメットをかぶった王たちは、超強力なトカゲの大系であるイグアニアンに属している。

This suborder includes some 2,000 lizards, from the fearsome, frilled, and spiky lizards in Australia, to the flying acrobats of Southeast Asia gliding across canopies, to a colorful array of hue-shifting chameleons across different continents.

この亜目には2,000匹ほどのトカゲが含まれ、オーストラリアに生息するエリマキトカゲやトゲトゲのある恐ろしいトカゲから、樹冠を滑空する東南アジアのアクロバット飛行をするトカゲ、さまざまな大陸に生息する色彩豊かな変幻自在のカメレオンまでいる。

But only the basilisk lizard can walk on water, a unique and extreme adaptation that may have come from an ancient ancestor.

しかし、バシリスクトカゲだけが水の上を歩くことができる。これは古代の祖先から受け継いだと思われる、ユニークで極端な適応である。

The babby basilicus, a 48 million year old lizard skull fossil, is a close relative of the basilisk lizard.

4800万年前のトカゲの頭骨化石であるバビー・バシリクスは、バシリスク・トカゲの近縁種である。

While there isn't exactly a way to prove that this ancient relative was also able to walk on water, researchers do know that this ancestral species lived during a time where it would have been very useful to do so.

この古代の親戚も水の上を歩くことができたということを証明する方法はないが、研究者たちは、この祖先の種が、水の上を歩くことが非常に有用であった時代に生きていたことを知っている。

The environment was full of the early ancestors of carnivorous mammals, raptors, and even crocodiles, and you can be sure that being able to run on water would have definitely improved chances of survival amidst these predators.

肉食の哺乳類や猛禽類、さらにはワニの祖先がたくさんいた環境であり、水上を走ることができれば、これらの捕食者の中で生き残る可能性が高まったことは間違いない。

So it's entirely possible that the incredible ability to walk on water has been around for an extremely long time.

だから、水の上を歩くという信じられないような能力が、極めて長い間存在していた可能性は十分にある。

And this survival strategy is still necessary in the modern world, with snakes, predatory birds, and big mammals who would happily snack on a little lizard.

そしてこの生存戦略は、蛇や捕食性の鳥、小さなトカゲを喜んでつまみ食いする大型哺乳類がいる現代社会でも必要なのだ。

They do their best to camouflage, but even the best camouflage can sometimes be discovered by the keen eyes of larger birds, the supercharged smell of snakes, and the prowling of mammals that can even see in the dark of the night.

彼らはカモフラージュに最善を尽くしているが、どんなに良いカモフラージュでも、大型の鳥の鋭い目や、ヘビの強烈な匂い、夜の暗闇でも見ることができる哺乳類の徘徊によって発見されることがある。

And that's when running on water comes in handy.

そんなときに便利なのが水走行だ。

To fully appreciate the miracle of the basilisk lizard being able to walk on water, consider how most legged animals walk on land.

バシリスク・トカゲが水の上を歩ける奇跡を十分に理解するためには、ほとんどの脚のある動物が陸上でどのように歩くかを考えてみよう。

To describe the gait of terrestrial organisms, biokinematic researchers typically refer to the classic spring mass model.

陸上生物の歩行を記述するために、バイオキネマティクスの研究者は通常、古典的なバネ質量モデルを参照する。

Imagine what it's like when you take a step to walk.

歩くために一歩を踏み出すときのことを想像してみてほしい。

After you plant your foot firmly into the ground, notice how your leg flexes ever so slightly before you push off, raise your leg, and prepare to take that next step.

足を地面にしっかり踏み込んだら、押し出す前に足がわずかに曲がるのに気づき、足を上げ、次の一歩を踏み出す準備をする。

This slight flexion can be compared to compressing a spring, priming it for expansion as you bounce off your one leg to propel yourself forward.

このわずかな屈曲は、バネを圧縮して膨張させ、片足で跳ねて前進するのに例えることができる。

This bouncing gait is common in many forms of terrestrial locomotion, from the galloping of horses to the hopping of rabbits, and it's a particularly efficient way of moving on land.

この跳ねるような歩行は、馬のギャロップからウサギのホッピングに至るまで、陸上の運動形態の多くに共通するもので、陸上では特に効率的な移動方法である。

For the basilisk lizard sprinting across a pond, it's easy to see that this model wouldn't be a good fit.

池を疾走するバジリスク・トカゲにとって、このモデルが適していないことは一目瞭然だ。

For such a spring system to work, the ground you're walking on needs to provide enough resistance for the spring to push against and be primed.

このようなバネシステムが機能するためには、歩いている地面がバネを押し付けるのに十分な抵抗となり、呼び水となる必要がある。

But water is, well, water.

しかし、水はまあ、水だ。

Unlike solid ground, it's weak, yielding, and gives to most any kind of pressure that's applied to it.

固い地面とは異なり、弱く、降伏し、どんな圧力が加わってもそのほとんどに屈する。

Most limbs that attempt to take a step in the water sink, and those that don't, as is the case for the other water walkers of the animal kingdom, typically have to rely on other mechanisms to stay afloat.

水中で一歩を踏み出そうとする手足のほとんどは沈み、そうでない手足は、動物界の他の水中歩行者の場合と同様、浮き続けるために他のメカニズムに頼らざるを得ないのが普通だ。

The water strider, for example, floats atop the surface with the help of its multiple, extremely long, widespread legs with waterproof hairs.

たとえばアメンボは、防水毛の生えた非常に長く広範囲に伸びる複数の脚を使って水面に浮く。

The buoyancy created by these legs can support up to 15 times the insect's weight, a useful adaptation for when it's raining and water drops add considerably to their body weight.

この脚が生み出す浮力は、昆虫の体重の15倍もの重さを支えることができ、雨が降って水滴が体重をかなり増やすような場合に有効な適応である。

Waterfowl, like ducks and geese, can also occasionally be seen to be running on the water, but are usually assisted by flight that allows them to just barely skim the water's surface.

アヒルやガチョウのような水鳥も時折水面を走る姿を見ることができるが、通常は水面をかすめる程度の飛行で助走する。

The basilisk lizard doesn't have any long, buoyant limbs, and unlike some gliding lizards, the basilisk isn't able to glide or fly.

バシリスク・トカゲには長くて浮力のある手足がなく、滑空するトカゲがいるのとは違って、滑空したり飛んだりすることはできない。

So how does this reptile manage such an incredible task?

では、この爬虫類はどうやってこのような驚くべき仕事をこなしているのだろうか？

Using high-speed cameras, researchers have discovered just how the basilisk lizard does it.

高速度カメラを使って、研究者たちはバシリスク・トカゲがどのようにそれを行うかを発見した。

Instead of the classical bouncing spring model, basilisk lizard hind limbs move in a more bicycling, piston-like fashion, a totally unique form of movement.

バジリスク・トカゲの後肢は、古典的な弾むバネのような動きではなく、ピストンのような自転車的な動きをする。

The piston-like movement of the basilisk can be sequenced into three distinct phases known as the slap, the stroke, and the recovery phase.

バジリスクのピストン運動は、スラップ、ストローク、リカバリーの3つのフェーズに分けられる。

As the name of the first phase suggests, the basilisk lizard first slaps the surface of the water, which creates a pocket of air that keeps the lizard from sinking.

第一段階の名前が示すように、バシリスク・トカゲはまず水面を叩き、それによって空気のポケットを作り、トカゲが沈まないようにする。

It's this same kind of air cavity forming phase that allows us to skip tiny pebbles across the surface of a lake.

湖面に小石を飛ばすことができるのも、これと同じような空洞形成の段階があるからだ。

In the stroke phase, the lizard starts to propel itself forward, its leg very quickly digging into the air pocket and kicking back as it pushes off the cavity formed in the slap phase.

ストローク段階では、トカゲは自力で前進を開始し、その脚は非常に素早くエアポケットに食い込み、スラップ段階で形成された空洞を押し出すように蹴り返す。

Then, just before the air pocket collapses and water rushes in to sink the basilisk's leg, the basilisk curls its toes and swiftly pulls its leg out of the air pocket before it breaks, transitioning into the next slap-stroke recovery cycle on the other leg.

そしてエアポケットが崩れ、水が押し寄せてバジリスクの脚が沈む直前、バジリスクはつま先を丸め、エアポケットが崩れる前に素早く脚をエアポケットから引き抜き、もう片方の脚で次のスラップストローク回復サイクルに移行する。

In this sense, basilisk lizards aren't so much water walkers as they are airbenders, forcing bubbles of air beneath their feet at each step they take.

その意味では、バジリスク・トカゲは水中歩行者というより、一歩一歩踏み出すたびに足下に空気の泡を送り込むエアベンダーなのだ。

With movements so quick on a surface so fragile, the basilisk also employs some tactics to maintain its center of gravity.

バジリスクはこれほど脆い表面でこれほど素早い動きをするため、重心を維持するための戦術も用いている。

On the slap phase, the lizard's leg is slightly pushing off towards the midline, while on the stroke phase, the lizard's leg shifts slightly laterally as it tries to right itself.

平手打ちの局面では、トカゲの脚は正中線に向かってわずかに押し出され、ストロークの局面では、トカゲの脚は体を正そうとしてわずかに横方向に移動する。

This kind of wobbly, transverse movement, coupled with its flailing upper limbs and a long, rudder-like tail, helps the basilisk to stay balanced as it dashes across the water and gives it its characteristic goofy, almost clumsy-looking way of running.

このようなふらふらとした横方向の動きと、上肢を振り回す動き、長い舵のような尾が相まって、バジリスクは水面をダッシュする際にバランスを保つことができ、その特徴である間抜けで、ほとんど不器用に見える走り方をする。

But is this something that all basilisk lizards can do, from the tiniest ones to the absolutely huge ones?

しかし、バシリスク・トカゲは、小さなものから巨大なものまで、すべてのバシリスク・トカゲにできることなのだろうか？

Is there a point at which its size prevents it from running on water?

その大きさのために、水上を走ることができない点はあるのだろうか？

A group of researchers found that smaller, juvenile lizards were much more successful at running on water than larger adults, so size clearly plays some role.

ある研究グループは、トカゲの幼体は大型の成体よりも水上を走ることに成功していることを発見している。

When they analyzed the gait mechanics required for lizards weighing between 2 grams and 200 grams, they found something interesting.

体重2グラムから200グラムのトカゲに必要な歩行のメカニズムを分析したところ、興味深いことがわかった。

All of them generate more than enough force to stay on the surface of the water, but how they move changes.

どの選手も水面にとどまるには十分すぎる力を生み出すが、動き方は変わる。

Small lizards can be pretty sloppy with how they move, because at 2 grams, they can generate 225% of the force needed to maintain their center of mass at a constant position.

小さなトカゲは動き方がかなりずさんである。2グラムのトカゲは、重心を一定の位置に維持するのに必要な力の225％を発生させることができるからだ。

In fact, the researchers say that a 2 gram lizard could carry another lizard of the same size on its back and still easily run across the water.

実際、研究者たちによれば、2グラムのトカゲは同じ大きさの別のトカゲを背負い、それでも簡単に水面を走ることができるという。

Lizards that weigh 200 grams, on the other hand, only produce just over the amount of force needed to support their body weight.

一方、体重200グラムのトカゲは、体重を支えるのに必要な力をわずかに超える程度しか生み出さない。

They have to avoid, drag, and yank their feet out of the water as quickly as possible, because they're much more likely to sink.

沈む可能性が高いので、できるだけ早く水から足を避け、引きずり出し、引っ張らなければならない。

No chance of them carrying a hitchhiker on their backs.

ヒッチハイカーを背負う可能性はない。

And this brings us to the next question.

そして、これが次の質問につながる。

Could humans ever do this?

人間にこんなことができるだろうか？

If we wore the world's biggest flippers and never skipped leg day at the gym, could we generate the force necessary to walk on water?

もし私たちが世界最大の足ひれを履き、ジムで脚を鍛える日を欠かさなかったら、水の上を歩くのに必要な力を生み出せるだろうか？

Unfortunately, not on this planet.

残念なことに、この惑星にはない。

Researchers calculated that humans would have to run at 30 meters per second, or 67 miles per hour, on one square meter fins to generate the necessary force.

研究者たちは、人間が1平方メートルのフィンの上を秒速30メートル、時速67マイルで走らなければ、必要な力を生み出すことができないと計算した。

Not even Usain Bolt could manage it.

ウサイン・ボルトでさえ成し遂げられなかったことだ。

But if we reduced the gravity to only 20% of Earth's gravity, basically getting it to the moon's gravity, we'd have a chance.

しかし、重力を地球の20％程度まで下げれば、基本的には月の重力に近づけることができる。

You'd still have to wear small fins and weigh no more than 73 kilograms, but then it would actually be possible to walk on water.

それでも小さなフィンを装着し、体重は73kg以下でなければならないが、そうすれば実際に水の上を歩くことが可能になる。

But considering there's no water on the moon, this isn't the most useful information, but who knows what future humans might get up to.

しかし、月に水がないことを考えれば、これは最も有益な情報ではない。

Until then, we're more likely to use the Basilisk Lizard for inspiration with our machines.

それまでは、バジリスク・リザードをマシンのインスピレーションのために使う方がいいだろう。

This simultaneously funny-looking and incredible adaptive strategy of the Basilisk Lizard has captivated the attention of researchers in the field of biomimetic robotics.

バシリスク・トカゲのこの滑稽な姿と同時に驚異的な適応戦略は、バイオミメティック・ロボティクスの分野の研究者の注目を集めた。

That is, scientists and engineers who take inspiration from movements in nature and emulate it with machinery.

つまり、自然界の動きからインスピレーションを得て、それを機械で模倣する科学者やエンジニアのことだ。

In the context of the Basilisk Lizard, that means amphibious robots, which are designed to navigate between terrestrial and aquatic environments.

バジリスク・リザードの文脈では、それは水陸両用ロボットを意味し、陸上と水中の環境を行き来するように設計されている。

While there are already a number of species of amphibious robots coming in all shapes and sizes, many of these rely on wheeled or leg mechanisms that sink into the water, while others inspired by the water strider rely more on buoyancy and thus move across the water considerably slower.

すでにさまざまな形の水陸両用ロボットが存在しているが、その多くは車輪や脚の機構に頼って水に沈むものである一方、アメンボにヒントを得たロボットは浮力に頼っているため、水上を移動する速度はかなり遅い。

While useful, these robotic designs don't quite fill in the niche of function that a water-running robot could provide.

便利ではあるが、これらのロボットデザインは、水上走行ロボットが提供できる機能のニッチを埋めるには至っていない。

A fast and highly reliable robot that could transition almost instantly from land to water and back could be incredibly useful for unmanned rescue missions, research into dangerous terrain, more efficient ocean explorations, and maybe eventually the exploration of alien environments.

陸上から水中までほぼ瞬時に移動できる高速で信頼性の高いロボットは、無人の救助活動や危険な地形での調査、より効率的な海洋探査、そして最終的には異星環境の探査に驚くほど役立つだろう。

Consider some of the prototype robots inspired by the water-walking Basilisk.

水上を歩くバジリスクに着想を得たプロトタイプロボットのいくつかを考えてみよう。

This blade-type crawler, developed by Yamada and Nakamura, has blade-like legs attached to a conveyor belt-like mechanism around the robot's body.

山田と中村が開発したこのブレード型クローラーは、ベルトコンベアのような機構にブレードのような脚がロボットの胴体に取り付けられている。

Compared to other approaches to rough terrain, this mechanism allows for a good balance between the high velocity that a wheeled vehicle provides and the adaptability that a legged robot could provide.

不整地に対する他のアプローチに比べ、このメカニズムは、車輪付きビークルが提供する高速性と、脚付きロボットが提供しうる適応性のバランスをうまくとることができる。

And unlike its reptile counterpart, this blade crawler wasn't designed for running away.

そして、爬虫類と違って、このブレードクローラーは逃げるようには設計されていない。

This tiny robot headed straight towards danger as it was field-tested to explore volcanic areas of Mount Mihara in Japan.

この小さなロボットは、日本の三原山の火山地帯を探索するための実地試験が行われた際、危険に向かってまっしぐらに進んだ。

The Basilisk-inspired robot didn't disappoint as it waded seamlessly through small ponds and puddles and demonstrated the potential for unmanned observation of otherwise dangerous sites such as active eruptions.

バジリスクにインスパイアされたロボットは、小さな池や水たまりをシームレスに泳ぎ、活火山のような危険な場所を無人観測できる可能性を示した。

Other projects take the inspiration from nature to the extremes, like this lizard-spider-octopus- jellyfish-rolling robot.

トカゲ、クモ、タコ、クラゲが転がるロボットのように、自然からのインスピレーションを極限まで追求したプロジェクトもある。

You heard that right.

その通りだ。

This robot is envisioned not only to be able to walk on water like the Basilisk lizard, but also roll and fold up on top of the water like the golden wheel spider and propel itself underwater just as we see octopus and jellyfish do.

このロボットは、バシリスク・トカゲのように水上を歩けるだけでなく、金輪クモのように水上で転がったり折り畳んだり、タコやクラゲのように水中で自走することも想定されている。

And if this wasn't impressive enough, researchers also hoped to have this robot release a swarm of other baby robots, also engineered to mimic some of nature's best water travelers.

これだけではまだ物足りないというのなら、研究者たちはこのロボットに、同じく自然界で最も優れた水の旅人を模倣するように設計された他の赤ちゃんロボットの群れを放出させることも期待している。

While this mind-boggling robot was initially designed for the purpose of deep-sea research and ocean object identification, the authors mention that such an alien-looking robot may potentially be suited for out-of-this-world explorations in unpredictable environments beyond Earth.

この気の遠くなるようなロボットは当初、深海調査や海洋物体の識別を目的として設計されたが、著者らは、このようなエイリアンのようなロボットは、地球外の予測不可能な環境でのこの世のものとは思えないような探索に適している可能性があると述べている。

The Basilisk lizard is a prime example of how seemingly small scientific curiosities can be transformed into real-world practical applications that have the potential to save lives and provide us with a better understanding of worlds we've never been to before.

バシリスク・トカゲは、一見小さな科学的好奇心が、人命を救う可能性を秘めた現実の実用的応用へと変貌を遂げ、私たちがこれまで到達したことのない世界をより深く理解できるようになるという典型的な例である。

Our growing understanding of the Basilisk's funky movements has allowed a more analytical approach to recreating this biblical ability, with researchers experimenting with dynamic folding feet and different kinds of rigid and active tails to slowly, hopefully, reach a point where walking on water will be nothing out of the ordinary.

バジリスクのファンキーな動きに対する理解が深まったことで、この聖書の能力を再現するためのより分析的なアプローチが可能になった。研究者たちは、ダイナミックな折りたたみ式の足や、さまざまな種類の硬い尻尾やアクティブな尻尾を実験し、ゆっくりと、願わくば、水の上を歩くことが日常茶飯事でなくなるような地点に到達しようとしている。

But as researchers are starting to realize, manually programming robots to deal with tons of different situations, such as highly variable terrain, from ice to gravel to water to rocks, is time-consuming and also just doesn't work that well.

しかし、研究者たちが気づき始めているように、氷、砂利、水、岩など、変化の激しい地形など、多種多様な状況に対応するためにロボットを手作業でプログラミングするのは時間がかかり、しかもそれほどうまくいかない。

To really unlock the true potential of robots like the Basilisk bot, researchers are starting to use neural networks that allow the robot to learn on its own how to deal with obstacles it faces.

バジリスクロボットのようなロボットの真の可能性を引き出すために、研究者たちはロボットが直面する障害に対処する方法を自ら学習するニューラルネットワークを使い始めている。

This is, without a doubt, the next huge leap in robotics, and it's one that I don't really understand that well.

これは間違いなく、ロボット工学における次の大きな飛躍であり、私にはよく理解できないものだ。

The papers on the subject are dense, and I can only barely wrap my head around what they're saying.

このテーマに関する論文は内容が濃く、私は彼らの言っていることを理解するのがやっとだ。

But in this line of work, and just as a human in this modern world, I really need to understand how neural networks work.

しかし、この仕事では、そしてこの現代社会に生きる人間として、ニューラルネットワークがどのように機能するのかを理解する必要がある。

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