when Charles Darwin was still a student at Cambridge,

チャールズ・ダーウィンがまだケンブリッジ大学の学生だった頃。

the budding naturalist tore some old bark off a tree

芽吹きの木の皮をむく

and found two rare beetles underneath.

と、その下に珍しいカブトムシを2匹見つけました。

He'd just taken one beetle in each hand when he spotted a third beetle.

彼は3匹目のカブトムシを見つけた時に1匹ずつ手に取ったところだった。

Stashing one of the insects in his mouth for safekeeping,

虫の一匹を口の中に隠して保管。

he reached for the new specimen –

彼は新しい標本に手を伸ばした

when a sudden spray of hot, bitter fluid scalded his tongue.

舌をやけどさせるような熱い苦い液体が 突然吹きかけてきたときに

Darwin's assailant was the bombardier beetle.

ダーウィンの加害者は爆竹虫でした。

It's one of thousands of animal species,

何千種類もの動物のうちの一つです。

like frogs,

カエルのように

jellyfish,

クラゲ。

salamanders,

サンショウウオ

and snakes,

とヘビが出てきました。

that use toxic chemicals to defend themselves –

有毒化学物質を使って身を守る

in this case, by spewing poisonous liquid from glands in its abdomen.

この場合、腹部の腺から有毒な液体を噴出することで

But why doesn't this caustic substance, ejected at 100 degrees Celsius,

しかし、なぜこの苛性物質は、100℃で排出されないのか。

hurt the beetle itself?

カブトムシ自体を傷つけるのか？

In fact, how do any toxic animals survive their own secretions?

実際、毒性のある動物はどうやって自分の分泌物を生き延びているのでしょうか？

The answer is that they use one of two basic strategies:

答えは、2つの基本戦略のいずれかを使っているということです。

securely storing these compounds

これらの化合物を確実に保管

or evolving resistance to them.

またはそれらに対する抵抗を進化させている。

Bombardier beetles use the first approach.

ボンバルディアカブトムシは最初のアプローチを使います。

They store ingredients for their poison in two separate chambers.

彼らは毒の材料を2つの別々の部屋に保管しています。

When they're threatened, the valve between the chambers opens

彼らが脅されているときは、チャンバーの間のバルブが開きます。

and the substances combine in a violent chemical reaction

猛烈な化学反応を起こす

that sends a corrosive spray shooting out of the glands,

腺から腐食性のスプレーを発射します。

passing through a hardened chamber that protects the beetle's internal tissues.

カブトムシの内部組織を保護する硬くなったチャンバーを通過します。

Similarly, jellyfish package their venom safely

同様に、クラゲは毒を安全に包装しています。

in harpoon-like structures called nematocysts.

は、線虫胞と呼ばれる銛のような構造をしています。

And venomous snakes store their flesh-eating, blood-clotting compounds

毒蛇は肉を食べて血液を固める化合物を蓄えている

in specialized compartments that only have one exit:

出口が1つしかない特殊なコンパートメントでは

through the fangs and into their prey or predator.

牙を通って、獲物や捕食者の中へ。

Snakes also employ the second strategy: built-in biochemical resistance.

ヘビはまた、第二の戦略を採用しています：組み込みの生化学的抵抗性。

Rattlesnakes and other types of vipers manufacture special proteins

ガラガラヘビや他の種類のバイパーは、特殊なタンパク質を製造しています。

that bind and inactivate venom components in the blood.

血中の毒成分を結合して不活性化する

Meanwhile, poison dart frogs have also evolved resistance to their own toxins,

一方、ポイズンダーツフロッグは、自身の毒素に対する抵抗力も進化しています。

but through a different mechanism.

しかし、別のメカニズムを介して。

These tiny animals defend themselves using hundreds of bitter-tasting compounds

これらの小さな動物は、何百もの苦味のある化合物を使用して身を守る。

called alkaloids

アルカロイドと呼ばれる

that they accumulate from consuming small arthropods like mites and ants.

ダニやアリなどの小型節足動物を消費して蓄積されたものです。

One of their most potent alkaloids is the chemical epibatidine,

彼らの最も強力なアルカロイドの一つは、化学物質エピバチジンです。

which binds to the same receptors in the brain as nicotine

ニコチンと同じ脳内受容体に結合する

but is at least ten times stronger.

が、少なくとも10倍は強い。

An amount barely heavier than a grain of sugar would kill you.

砂糖一粒よりもかろうじて重いだけで死んでしまう。

So what prevents poison frogs from poisoning themselves?

では、毒蛙が毒を盛らないようにするにはどうすればいいのでしょうか？

Think of the molecular target of a neurotoxic alkaloid as a lock,

神経毒アルカロイドの分子標的をロックと考えてください。

and the alkaloid itself as the key.

とアルカロイドそのものをキーにしています。

When the toxic key slides into the lock,

毒鍵が錠前に滑り込むと

it sets off a cascade of chemical and electrical signals

閃く

that can cause paralysis,

麻痺を引き起こす可能性があります。

unconsciousness,

無意識のうちに

and eventually death.

そして最終的には死に至る。

But if you change the shape of the lock, the key can't fit.

でも、鍵の形を変えると鍵が入らなくなるんですよね。

For poison dart frogs and many other animals with neurotoxic defenses,

毒ダーツガエルや神経毒性のある防御力を持つ他の多くの動物のために。

a few genetic changes alter the structure of the alkaloid-binding site

アルカロイド結合部位の構造を変化させる遺伝子変化がある

just enough to keep the neurotoxin from exerting its adverse effects.

神経毒が悪影響を及ぼさないようにするのに十分な量です。

Poisonous and venomous animals

猛毒動物

aren't the only ones that can develop this resistance:

この抵抗力を身につけることができるのは、自分だけではありません。

their predators and prey can, too.

彼らの捕食者や獲物もそうです。

The garter snake, which dines on neurotoxic salamanders,

神経毒のあるサンショウウオを食うガータースネーク。

has evolved resistance to salamander toxins

サンショウウオの毒素に対する抵抗力を進化させた

through some of the same genetic changes as the salamanders themselves.

サンショウウオと同じ遺伝子の変化を経て

That means that only the most toxic salamanders can avoid being eaten—

つまり、最も毒性の強いサンショウウオだけが食べられるのを避けることができるということです。

and only the most resistant snakes will survive the meal.

そして、最も抵抗力のあるヘビだけが食事に耐えられるようになります。

The result is that the genes providing the highest resistance and toxicity

その結果、最高の抵抗性と毒性を提供する遺伝子が

will be passed on in greatest quantities to the next generations.

は、次の世代に最大限に受け継がれていくことでしょう。

As toxicity ramps up, resistance does too,

毒性が増すと抵抗力も増す。

in an evolutionary arms race that plays out over millions of years.

進化の軍拡競争が何百万年にもわたって繰り広げられています。

This pattern appears over and over again.

このパターンは何度も何度も出てきます。

Grasshopper mice resist painful venom from scorpion prey

バッタネズミはサソリの獲物からの痛みを伴う毒に抵抗する

through genetic changes in their nervous systems.

神経系の遺伝的変化によって

Horned lizards readily consume harvester ants,

角トカゲは収穫アリを好んで食べます。

resisting their envenomed sting with specialized blood plasma.

特殊な血漿を使って 毒に侵された刺され方に抵抗します

And sea slugs eat jellyfish nematocysts,

そして、ナメクジはクラゲの線虫を食べます。

prevent their activation with compounds in their mucus,

粘液中の化合物で活性化を防ぐ。

and repurpose them for their own defenses.

そして、自分たちの防御のために再利用します。

The bombardier beetle is no exception:

ボンバルディアカブトムシも例外ではありません。

the toads that swallow them

呑み込む蛙

can tolerate the caustic spray that Darwin found so distasteful.

ダーウィンが不快に感じた苛性のスプレーを我慢することができます。

Most of the beetles are spit up hours later,

ほとんどのカブトムシは数時間後に吐き出されます。

amazingly alive and well.

驚くほど健在

But how do the toads survive the experience?

しかし、ヒキガエルはどうやってその経験を生き抜くのか？

That is still a mystery.

それはやはり謎ですね。