and I want to tell you guys about some microbes

微生物の話をしたいんだけど

that are so strange and wonderful

奇想天外

that they're challenging our assumptions about what life is like on Earth.

彼らは、地球上の生命がどのようなものであるかについての私たちの仮定に挑戦しています。

So I have a question.

そこで質問です。

Please raise your hand if you've ever thought it would be cool

かっこいいと思ったことがある人は手を挙げてください。

to go to the bottom of the ocean in a submarine?

潜水艦に乗って海の底まで行くのか？

Yes.

そうですね。

Most of you, because the oceans are so cool.

大半の人は、海がかっこいいからね。

Alright, now -- please raise your hand

手を挙げてください

if the reason you raised your hand to go to the bottom of the ocean

手を挙げて海の底に行く理由があれば

is because it would get you a little bit closer

は、それがあなたに少しでも近づけるからです。

to that exciting mud that's down there.

下にある刺激的な泥に

(Laughter)

(笑)

Nobody.

誰もいない

I'm the only one in this room.

この部屋にいるのは私だけです。

Well, I think about this all the time.

まあ、いつも思うんですけどね。

I spend most of my waking hours

起きている時間のほとんどを

trying to determine how deep we can go into the Earth

地球深部探査

and still find something, anything, that's alive,

生きている何かを見つけても、何かを見つける。

because we still don't know the answer to this very basic question

なぜなら、この非常に基本的な質問の答えがまだわからないからです。

about life on Earth.

地球上の生命について

So in the 1980s, a scientist named John Parkes, in the UK,

そこで1980年代にイギリスのジョン・パークスという科学者が

was similarly obsessed,

も同様に執着していました。

and he came up with a crazy idea.

と、とんでもないことを思いついたそうです。

He believed that there was a vast, deep, and living microbial biosphere

彼は、広大で深く、生きている微生物の生物圏があると信じていました。

underneath all the world's oceans

海の底

that extends hundreds of meters into the seafloor,

何百メートルも海底に伸びる

which is cool,

かっこいいですね。

but the only problem is that nobody believed him,

しかし、唯一の問題は誰も彼を信じなかったことです。

and the reason that nobody believed him

と誰も信じなかった理由

is that ocean sediments may be the most boring place on Earth.

は、海洋堆積物が地球上で最も退屈な場所かもしれないということです。

(Laughter)

(笑)

There's no sunlight, there's no oxygen,

日光もないし、酸素もない。

and perhaps worst of all,

そして、おそらく最悪の事態になるでしょう。

there's no fresh food deliveries for literally millions of years.

文字通り何百万年も前から生鮮食品の配達はありません。

You don't have to have a PhD in biology

あなたは生物学の博士号を持っている必要はありません。

to know that that is a bad place to go looking for life.

それが命を探しに行くには悪い場所だと知るために。

(Laughter)

(笑)

But in 2002, [Steven D'Hondt] had convinced enough people

しかし、2002年には、[Steven D'Hondt]は十分に人々を納得させていました。

that he was on to something that he actually got an expedition

彼は何かに気付いていたのか、実際に遠征してきた

on this drillship, called the JOIDES Resolution.

ジョイデス決議と呼ばれるこのドリルシップで。

And he ran it along with Bo Barker Jørgensen of Denmark.

そして、彼はデンマークのボー・バーカー・ヨルゲンセンと一緒にそれを運営していました。

And so they were finally able to get

そうして、ついに彼らは

good pristine deep subsurface samples

鮮明な深部地下のサンプル

some really without contamination from surface microbes.

いくつかの本当に表面の微生物から汚染されていない。

This drill ship is capable of drilling thousands of meters underneath the ocean,

このドリル船は、海中に数千メートルの穴を開けることができます。

and the mud comes up in sequential cores, one after the other --

と、泥が次々とコアになって出てくる--。

long, long cores that look like this.

こんな感じの長い長い芯。

This is being carried by scientists such as myself who go on these ships,

これは、私のような科学者がこれらの船に乗って運ばれています。

and we process the cores on the ships and then we send them home

船の上でコアを処理して家に送ります

to our home laboratories for further study.

さらなる研究のために自宅の研究室へ。

So when John and his colleagues

だから、ジョンたちが

got these first precious deep-sea pristine samples,

貴重な深海の原始的なサンプルを手に入れました。

they put them under the microscope,

顕微鏡で観察していた

and they saw images that looked pretty much like this,

と、かなり似たような画像を見たそうです。

which is actually taken from a more recent expedition

これは、実際にはもっと最近の遠征から取られている

by my PhD student, Joy Buongiorno.

私の博士課程の学生、ジョイ・ボンジョルノによって。

You can see the hazy stuff in the background.

背景にぼんやりとしたものが見えます。

That's mud. That's deep-sea ocean mud,

それは泥だ深海の泥だ

and the bright green dots stained with the green fluorescent dye

で染色された鮮やかな緑色のドットと

are real, living microbes.

は本物の生きた微生物です。

Now I've got to tell you something really tragic about microbes.

さて、私は微生物について本当に悲惨な話をしなければなりません。

They all look the same under a microscope,

顕微鏡で見るとみんな同じに見えます。

I mean, to a first approximation.

つまり、最初の近似値に

You can take the most fascinating organisms in the world,

世界で最も魅力的な生物を撮影することができます。

like a microbe that literally breathes uranium,

文字通りウランを吸う微生物のように

and another one that makes rocket fuel,

そして、ロケット燃料を作っているもう一つの

mix them up with some ocean mud,

海の泥と混ぜるんだ

put them underneath a microscope,

顕微鏡の下に入れて

and they're just little dots.

そして、彼らは小さな点にすぎません。

It's really annoying.

本当に腹立たしいです。

So we can't use their looks to tell them apart.

だから、見た目で見分けることはできない。

We have to use DNA, like a fingerprint,

指紋のようなDNAを使わないといけない。

to say who is who.

誰が誰であるかを言うために

And I'll teach you guys how to do it right now.

そして、今すぐやり方を教えてあげよう。

So I made up some data, and I'm going to show you some data that are not real.

ということで、データを作ってみましたが、実際にはありえないようなデータをお見せします。

This is to illustrate what it would look like

これは、それがどのように見えるかを説明するためのものです。

if a bunch of species were not related to each other at all.

束になっている種が全く関係ないとしたら

So you can see each species

ということで、それぞれの種を見てみると

has a list of combinations of A, G, C and T,

は、A、G、C、Tの組み合わせのリストを持っています。

which are the four sub-units of DNA,

DNAの4つのサブユニットである。

sort of randomly jumbled, and nothing looks like anything else,

適当にごちゃごちゃしていて、他には何もないように見えます。

and these species are totally unrelated to each other.

と、これらの種は全く無関係です。

But this is what real DNA looks like,

しかし、これが本当のDNAの姿です。

from a gene that these species happen to share.

これらの種がたまたま共有している遺伝子から。

Everything lines up nearly perfectly.

すべてがほぼ完璧に並んでいます。

The chances of getting so many of those vertical columns

これだけの数の縦列を手に入れるチャンス

where every species has a C or every species has a T,

ここで、すべての種がCを持つか、またはすべての種がTを持つ。

by random chance, are infinitesimal.

偶然にしても、無限大です。

So we know that all those species had to have had a common ancestor.

だから、これらの種はすべて共通の祖先を持っていたはずだということがわかっています。

They're all relatives of each other.

みんな親戚同士なんですよ。

So now I'll tell you who they are.

では、彼らが誰なのかを教えてあげよう。

The top two are us and chimpanzees,

上の2つは私たちとチンパンジーです。

which y'all already knew were related, because, I mean, obviously.

関連性があると知っていたからです。

(Laughter)

(笑)

But we're also related to things that we don't look like,

しかし、私たちは見た目によらないものにも関係しているのです。

like pine trees and Giardia, which is that gastrointestinal disease

松やジアルジアのようなその胃腸病

you can get if you don't filter your water while you're hiking.

ハイキング中に水をろ過していない場合に取得することができます。

We're also related to bacteria like E. coli and Clostridium difficile,

大腸菌やクロストリジウム・ディフィシル（Clostridium difficile）のような細菌にも関係しています。

which is a horrible, opportunistic pathogen that kills lots of people.

多くの人を殺す 恐ろしい日和見病原体です

But there's of course good microbes too, like Dehalococcoides ethenogenes,

しかし、Dehalococcoides ethenogenesのような良い微生物ももちろんあります。

which cleans up our industrial waste for us.

私たちのために私たちの産業廃棄物をきれいにする。

So if I take these DNA sequences,

このDNAの配列から

and then I use them, the similarities and differences between them,

を使って、それらの類似点と相違点を

to make a family tree for all of us

みんなの家系図を作るために

so you can see who is closely related,

で、誰が密接に関係しているかがわかるようになっています。

then this is what it looks like.

そうすると、こんな感じになります。

So you can see clearly, at a glance,

なので、一目でよくわかります。

that things like us and Giardia and bunnies and pine trees

私たちやジアルジアやウサギや松のようなものが

are all, like, siblings,

みんな兄弟みたいなものです。

and then the bacteria are like our ancient cousins.

そうすると、バクテリアは古代の従兄弟のようなものです。

But we're kin to every living thing on Earth.

しかし、私たちは地球上のすべての生物と親戚なのです。

So in my job, on a daily basis,

だから、私の仕事では、毎日のように

I get to produce scientific evidence against existential loneliness.

私は実存的な孤独に反した科学的な証拠を出すことができます。

So when we got these first DNA sequences,

最初のDNA配列を手に入れた時

from the first cruise, of pristine samples from the deep subsurface,

最初のクルーズから、深部地底からの原始的なサンプルの。

we wanted to know where they were.

彼らがどこにいるのか知りたかった

So the first thing that we discovered is that they were not aliens,

そこでまず発見したのは、彼らは宇宙人ではないということです。

because we could get their DNA to line up with everything else on Earth.

彼らのDNAを地球上のすべてのものと一致させることができたからだ。

But now check out where they go on our tree of life.

しかし、今、彼らが私たちの生活の木の上に行く場所をチェックしてください。

The first thing you'll notice is that there's a lot of them.

最初に気づくのは、たくさんあるということです。

It wasn't just one little species

それは一つの小さな種だけではありませんでした。

that managed to live in this horrible place.

こんなひどいところに住んでいたのに

It's kind of a lot of things.

なんか色々あるんだよね。

And the second thing that you'll notice,

そして、2つ目に気づくことがあります。

hopefully, is that they're not like anything we've ever seen before.

願わくば、彼らは私たちが今まで見てきたもののようなものではないということです。

They are as different from each other

互いに異なる

as they are from anything that we've known before

以前から知っていたものと同じように

as we are from pine trees.

松の木から来たように

So John Parkes was completely correct.

ジョン・パークスが完全に正しかったんですね。

He, and we, had discovered a completely new and highly diverse

彼と私たちは、全く新しい、非常に多様性に富んだ

microbial ecosystem on Earth

地球上の微生物生態系

that no one even knew existed before the 1980s.

1980年代以前には誰も知らなかったことです。

So now we were on a roll.

だから今、私たちは調子に乗っていた。

The next step was to grow these exotic species in a petri dish

次のステップは、これらの外来種をシャーレで育てることでした。

so that we could do real experiments on them

実際の実験ができるように

like microbiologists are supposed to do.

微生物学者がやるように

But no matter what we fed them,

しかし、何を食べさせても

they refused to grow.

彼らは成長を拒んだ

Even now, 15 years and many expeditions later,

15年経った今でも、何度も遠征しています。

no human has ever gotten a single one of these exotic deep subsurface microbes

人間には一匹もいない

to grow in a petri dish.

をシャーレに入れて育てます。

And it's not for lack of trying.

努力が足りないわけではありません。

That may sound disappointing,

それは残念に聞こえるかもしれません。

but I actually find it exhilarating,

でも実際には爽快感があります。

because it means there are so many tantalizing unknowns to work on.

取り組むべき未知のことがたくさんあるからです。

Like, my colleagues and I got what we thought was a really great idea.

同僚と私は、本当に素晴らしいアイデアだと思ったものを手に入れました。

We were going to read their genes like a recipe book,

彼らの遺伝子をレシピ本のように読もうと思っていました。

find out what it was they wanted to eat and put it in their petri dishes,

何が食べたかったのかを調べて、それをシャーレに入れる。

and then they would grow and be happy.

と言って、成長して幸せになるのです。

But when we looked at their genes,

しかし、彼らの遺伝子を見てみると

it turns out that what they wanted to eat was the food we were already feeding them.

彼らが食べたがっていたのは、私たちがすでに食べさせていたものだったことが判明しました。

So that was a total wash.

だから、それは完全に洗われていました。

There was something else that they wanted in their petri dishes

他にもペトリ皿に欲しいものがありました。

that we were just not giving them.

私たちが与えていなかっただけだと

So by combining measurements from many different places

そこで、様々な場所からの測定値を組み合わせることで

around the world,

世界中で

my colleagues at the University of Southern California,

南カリフォルニア大学の同僚です

Doug LaRowe and Jan Amend,

ダグ・ロウとヤン・アメンド

were able to calculate that each one of these deep-sea microbial cells

は、これらの深海微生物細胞の一つ一つを計算することができました。

requires only one zeptowatt of power,

必要なのは１ゼプタワットの電力だけです。

and before you get your phones out, a zepto is 10 to the minus 21,

とスマホを出す前に、ゼプトは10からマイナス21になっています。

because I know I would want to look that up.

私はそれを調べたいと思っているからです。

Humans, on the other hand,

一方、人間は

require about 100 watts of power.

約100ワットの電力が必要です。

So 100 watts is basically if you take a pineapple

100ワットは基本的にパイナップルを取ると

and drop it from about waist height to the ground 881,632 times a day.

と、腰の高さくらいの高さから地面に落として、1日に88万1632回。

If you did that and then linked it up to a turbine,

それをやってタービンに繋げたのであれば

that would create enough power to make me happen for a day.

それは、私を一日にして十分なパワーを生み出すことになるでしょう。

A zeptowatt, if you put it in similar terms,

似たような言い方をすればゼプトワット。

is if you take just one grain of salt

は一粒の塩であれば

and then you imagine a tiny, tiny, little ball

と想像して、ちっちゃいちっちゃいボールを想像して

that is one thousandth of the mass of that one grain of salt

一粒の塩の千分の一

and then you drop it one nanometer,

そして、それを1ナノメートル落として

which is a hundred times smaller than the wavelength of visible light,

これは可視光の波長の100倍の大きさです。

once per day.

1日1回

That's all it takes to make these microbes live.

これらの微生物が生きていくために必要なのは、それだけです。

That's less energy than we ever thought would be capable of supporting life,

これは、生命を維持するために必要なエネルギーよりも少ないエネルギーです。

but somehow, amazingly, beautifully,

でも、なぜか、驚くほど、美しく。

it's enough.

もう十分です。

So if these deep-subsurface microbes

だから、もしこれらの深部地下微生物が

have a very different relationship with energy than we previously thought,

今まで考えていたのとは全く違うエネルギーとの関係を持っています。

then it follows that they'll have to have

となると、次のようになります。

a different relationship with time as well,

時間との関係も違ってきます。

because when you live on such tiny energy gradients,

なぜなら、あなたがそのような小さなエネルギー勾配の中で生活しているとき。

rapid growth is impossible.

急成長は無理。

If these things wanted to colonize our throats and make us sick,

これらのものが喉を植民地化して病気にしたいのであれば

they would get muscled out by fast-growing streptococcus

黴菌に侵される

before they could even initiate cell division.

細胞分裂を開始する前に

So that's why we never find them in our throats.

だから私たちの喉には決して入っていないのです。

Perhaps the fact that the deep subsurface is so boring

おそらく、地下深部がつまらないということは

is actually an asset to these microbes.

は、実はこれらの微生物の資産なのです。

They never get washed out by a storm.

嵐に流されることはない。

They never get overgrown by weeds.

雑草が生い茂ることはありません。

All they have to do is exist.

彼らがしなければならないことは、存在することだけです。

Maybe that thing that we were missing in our petri dishes

ペトリ皿の中に欠けていたものかもしれない

was not food at all.

は全く食べ物ではありませんでした。

Maybe it wasn't a chemical.

化学物質ではなかったのかもしれません。

Maybe the thing that they really want,

もしかしたら、彼らが本当に望んでいるものかもしれません。

the nutrient that they want, is time.

彼らが求める栄養素は、時間です。

But time is the one thing that I'll never be able to give them.

しかし、私が彼らに与えることができないのは時間です。

So even if I have a cell culture that I pass to my PhD students,

だから、博士課程の学生に渡す細胞培養物があっても

who pass it to their PhD students, and so on,

それを博士課程の学生に渡す人など。

we'd have to do that for thousands of years

何千年も

in order to mimic the exact conditions of the deep subsurface,

深部地下の正確な条件を模倣するために。

all without growing any contaminants.

すべての汚染物質を成長させることなく

It's just not possible.

それはありえないことです。

But maybe in a way we already have grown them in our petri dishes.

でも、ある意味ではすでにシャーレの中で育てているのかもしれません。

Maybe they looked at all that food we offered them and said,

私たちが提供した食べ物を見て言ったのかもしれません。

"Thanks, I'm going to speed up so much

"ありがとう、こんなにスピードアップするんだ

that I'm going to make a new cell next century.

来世紀には新しい細胞を作ろうと思っています。

Ugh.

うっ。

(Laughter)

(笑)

So why is it that the rest of biology moves so fast?

では、なぜ生物学の他の部分の動きが早いのでしょうか？

Why does a cell die after a day

なぜ細胞は一日で死んでしまうのか

and a human dies after only a hundred years?

人間はたった100年で死ぬのか？

These seem like really arbitrarily short limits

これらは、本当に任意の短い制限のように見えます。

when you think about the total amount of time in the universe.

宇宙の時間の総量を考えると

But these are not arbitrary limits.

しかし、これらは恣意的な限界ではありません。

They're dictated by one simple thing,

彼らは一つの単純なことに支配されています。

and that thing is the Sun.

そして、それは太陽です。

Once life figured out how to harness the energy of the Sun

生命が太陽のエネルギーを利用する方法を見つけたら

through photosynthesis,

光合成を経て

we all had to speed up and get on day and night cycles.

みんなスピードを上げて昼夜のサイクルに乗らなければならなかった。

In that way, the Sun gave us both a reason to be fast

そのようにして、太陽は私たち二人に速さの理由を与えてくれました。