but we're not.

私達はぎっちり詰まった固い地面に 立っているようでいて

The rocks and the dirt underneath us are crisscrossed by tiny little fractures

実は違います

and empty spaces.

私達の足の下の 岩や土の中には

And these empty spaces are filled with astronomical quantities of microbes,

小さな割れ目や隙間が 縦横に走っていて

such as these ones.

その隙間は膨大な量の こういう微生物によって

The deepest that we found microbes so far into the earth

満たされています

is five kilometers down.

最も深いところで 見つかった微生物は

So like, if you pointed yourself at the ground

５キロの深さにいました

and took off running into the ground,

真下に向けて 地中をかけていくとしたら

you could run an entire 5K race and microbes would line your whole path.

５キロ走をしている間ずっと

So you may not have ever thought about these microbes

まわりに微生物がいるのです

that are deep inside earth's crust,

地面のそんな深くまで 微生物がいるとは

but you probably thought about the microbes living in our guts.

思わなかった かもしれませんが

If you add up the gut microbiomes

腸の中に微生物が 棲んでいるのはご存じでしょう

of all the people and all the animals on the planet,

地球上のすべての動物の 腸内細菌を集めたら

collectively, this weighs about 100,000 tons.

その重さは 10万トンにもなります

This is a huge biome that we carry in our bellies every single day.

巨大な生物群系をお腹に抱えて 私達は生きているのです

We should all be proud.

誇りにすべきでしょう

(Laughter)

(笑)

But it pales in comparison to the number of microbes

でも地表の 土壌や河川や海洋を覆う

that are covering the entire surface of the earth,

微生物の量に比べれば

like in our soils, our rivers and our oceans.

大したものではなく

Collectively, these weigh about two billion tons.

その総重量は 20億トンにもなります

But it turns out that the majority of microbes on earth

でも実は地球上の 微生物の大部分は

aren't even in oceans or our guts or sewage treatment plants.

海洋や腸や下水処理場に いるわけではありません

Most of them are actually inside the earth's crust.

ほとんどは地中にいるのです

So collectively, these weigh 40 billion tons.

その総重量は400億トンです

This is one of the biggest biomes on the planet,

これは地球上でも 特に大きな生物群系ですが

and we didn't even know it existed until a few decades ago.

ほんの数十年前まで その存在は知られていませんでした

So the possibilities for what life is like down there,

その生態がどのようなもので

or what it might do for humans,

人間にどう役立ちうるか

are limitless.

限りない可能性があります

This is a map showing a red dot

赤い点で示したのは

for every place where we've gotten pretty good deep subsurface samples

現代的な微生物学手法によって

with modern microbiological methods,

地下深くのサンプルが よく得られている地点で

and you may be impressed

世界各地が 網羅されていると

that we're getting a pretty good global coverage,

感心するかもしれませんが

but actually, if you remember that these are the only places

これらの場所の サンプルしかないと考えると

that we have samples from, it looks a little worse.

ちょっと寂しい感じがします

If we were all in an alien spaceship,

私達が宇宙船でやって来た 異星人だったとして

trying to reconstruct a map of the globe from only these samples,

これらのサンプルだけで 地球の地図を作ろうとするのは

we'd never be able to do it.

無理な話でしょう

So people sometimes say to me,

でもこんな風に言う人もいます

"Yeah, there's a lot of microbes in the subsurface, but ...

「地中に微生物がたくさんいても

aren't they just kind of dormant?"

休眠状態なんじゃないの？」

This is a good point.

良い指摘です

Relative to a ficus plant or the measles or my kid's guinea pigs,

イチジクの木や 麻疹ウイルスや 娘のモルモットなんかに比べたら

these microbes probably aren't doing much of anything at all.

そういう微生物はあんまり 活動していないと言えるでしょう

We know that they have to be slow, because there's so many of them.

あれだけ膨大な量がいるわけですから その活動はゆっくりなはずです

If they all started dividing at the rate of E. coli,

もし大腸菌並のスピードで 分裂を始めたとしたら

then they would double the entire weight of the earth, rocks included,

岩石も含めた地球の重さが

over a single night.

一夜にして ２倍になってしまいます

In fact, many of them probably haven't even undergone a single cell division

その多くは おそらく 古代エジプト時代から

since the time of ancient Egypt.

細胞分裂を一度も していないことでしょう

Which is just crazy.

途方もない話です

Like, how do you wrap your head around things that are so long-lived?

そんなに長生きなものというのは 想像もできない感じですが

But I thought of an analogy that I really love,

いい喩えを思い付きました

but it's weird and it's complicated.

ちょっと奇妙で 複雑なんですが

So I hope that you can all go there with me.

付いて来ていただきたいです

Alright, let's try it.

やってみましょう

It's like trying to figure out the life cycle of a tree ...

それは１日しか 生きられない者が

if you only lived for a day.

木のライフサイクルを 理解しようとするようなものです

So like if human life span was only a day, and we lived in winter,

人の寿命が１日で 冬に生きているとします

then you would go your entire life

すると葉を持った木を 見ることなく

without ever seeing a tree with a leaf on it.

生涯を過ごすことになります

And there would be so many human generations

一冬の間に 幾世代も移り変わり

that would pass by within a single winter

歴史書を見ても

that you may not even have access to a history book

木は何もしない 生気のない棒きれとしか

that says anything other than the fact that trees are always lifeless sticks

書かれていません

that don't do anything.

これは馬鹿げた見方です

Of course, this is ridiculous.

木は再び活動を始める 夏を待っているのだと

We know that trees are just waiting for summer

私達は知っています

so they can reactivate.

でも人間の寿命が木の寿命より

But if the human life span

はるかに短かったとしたら

were significantly shorter than that of trees,

この当たり前の事実に 気付かずにいるかもしれないのです

we might be completely oblivious to this totally mundane fact.

あの地下深くにいる微生物が 休眠中だと言うのは

So when we say that these deep subsurface microbes are just dormant,

１日で死んでしまう人間が 木を理解しようとするようなものかもしれません

are we like people who die after a day, trying to figure out how trees work?

地下深くにいる微生物は

What if these deep subsurface organisms

夏に相当するものを 待っているのに

are just waiting for their version of summer,

私達の寿命が それを見るには 短すぎるのだとしたら？

but our lives are too short for us to see it?

大腸菌を

If you take E. coli and seal it up in a test tube,

食べ物も栄養もなしで 試験管の中に密封し

with no food or nutrients,

何ヶ月も何年も放っておくと

and leave it there for months to years,

その多くは 飢えて死にますが

most of the cells die off, of course, because they're starving.

一部生き残るものもいます

But a few of the cells survive.

そういう生き残ったものを

If you take these old surviving cells

また飢餓状況に置いて

and compete them, also under starvation conditions,

新たな急成長する 大腸菌と生存競争させると

against a new, fast-growing culture of E. coli,

毎回 タフな年寄り連中が

the grizzled old tough guys beat out the squeaky clean upstarts

ピカピカの新米たちに 打ち勝ちます

every single time.

極めてゆっくりであることに 進化上の利点があることを

So this is evidence there's actually an evolutionary payoff

これは示しています

to being extraordinarily slow.

ゆっくりだからと言って

So it's possible

重要でないと決めつける べきではないでしょう

that maybe we should not equate being slow with being unimportant.

この目に付かず 気にもとめられない微生物が

Maybe these out-of-sight, out-of-mind microbes

人類の役に立つ かもしれないんです

could actually be helpful to humanity.

地下生活には

OK, so as far as we know,

私達に分かる限りで ２つのやり方があります

there are two ways to do subsurface living.

１つは地表の世界から降りてくる 食べ物を持つというもの

The first is to wait for food to trickle down from the surface world,

千年前に起こったピクニックの 食べ残しを食べようとするというような

like trying to eat the leftovers of a picnic that happened 1,000 years ago.

まったくおかしな生き方ですが

Which is a crazy way to live,

地球上の多くの微生物が そんな風に生きているようなのです

but shockingly seems to work out for a lot of microbes in earth.

もう１つの可能性は

The other possibility is for a microbe to just say,

「地上世界なんて必要ないよ ここだけでやっていける」というものです

"Nah, I don't need the surface world.

そういう道を行く微生物は

I'm good down here."

生存に必要なものをすべて

For microbes that go this route,

地中から得る 必要があります

they have to get everything that they need in order to survive

中にはむしろ 得やすいものもあります

from inside the earth.

地中の方が豊かにあるもの

Some things are actually easier for them to get.

窒素や鉄や硫黄のような栄養分とか 水とか

They're more abundant inside the earth,

生きる場所とか

like water or nutrients, like nitrogen and iron and phosphorus,

地上の世界では

or places to live.

手に入れるために 殺し合いにもなりうるものです

These are things that we literally kill each other to get ahold of

地中の世界で獲得が問題になるのは エネルギーです

up at the surface world.

地上では植物が

But in the subsurface, the problem is finding enough energy.

太陽の光が 葉に当たるやいなや

Up at the surface,

二酸化炭素分子を編み合わせて おいしい糖を作り出せます

plants can chemically knit together carbon dioxide molecules into yummy sugars

でも地中に太陽光はなく

as fast as the sun's photons hit their leaves.

地下の生態系では

But in the subsurface, of course, there's no sunlight,

誰がみんなの食事を作るのかという問題を 解決する必要があります

so this ecosystem has to solve the problem

地下では

of who is going to make the food for everybody else.

岩を呼吸する植物のようなものが 必要になります

The subsurface needs something that's like a plant

さいわいに そのようなものは存在し

but it breathes rocks.

「化学合成無機栄養生物」と 呼ばれています

Luckily, such a thing exists,

(笑)

and it's called a chemolithoautotroph.

これは「化学合成」をすることで

(Laughter)

「無機」物の岩から

Which is a microbe that uses chemicals -- "chemo,"

「栄養」を得る「生物」です

from rocks -- "litho,"

それを様々な 元素に対し行えます

to make food -- "autotroph."

硫黄 鉄 マンガン 窒素 炭素

And they can do this with a ton of different elements.

電子を直接 扱えるものまでいます

They can do this with sulphur, iron, manganese, nitrogen, carbon,

電気コードを切って

some of them can use pure electrons, straight up.

シュノーケルみたいに 吸うようなものです

Like, if you cut the end off of an electrical cord,

(笑)

they could breathe it like a snorkel.

化学合成無機栄養生物は

(Laughter)

その過程で得た エネルギーを使い

These chemolithoautotrophs

植物のように 食べ物を作るのです

take the energy that they get from these processes

でも植物は食べ物を 作るだけではありません

and use it to make food, like plants do.

排出物として酸素を作り

But we know that plants do more than just make food.

私達動物は それに依存しています

They also make a waste product, oxygen,

化学合成無機栄養生物が 生成する廃棄物は

which we are 100 percent dependent upon.

よく鉱物の形を取ります

But the waste product that these chemolithoautotrophs make

錆とか 「愚者の黄金」の黄鉄鉱とか

is often in the form of minerals,

石灰岩のような炭酸塩とか

like rust or pyrite, like fool's gold,

ですから 岩のようにすごく ゆっくりした微生物がいて

or carminites, like limestone.

岩からエネルギーを得て

So what we have are microbes that are really, really slow, like rocks,

排出物として別の岩を 作っているわけです

that get their energy from rocks,

これは生物学の話なのか それとも地質学の話なのか？

that make as their waste product other rocks.

これのおかげで 話がややこしくなります

So am I talking about biology, or am I talking about geology?

(笑)

This stuff really blurs the lines.

これについて調べるんだったら

(Laughter)

岩のように振る舞う微生物を 研究する生物学者になって

So if I'm going to do this thing,

地質学から取り組み始める べきかと思います

and I'm going to be a biologist who studies microbes

では 地質学で一番イカしてるのは 何でしょう？

that kind of act like rocks,

火山です

then I should probably start studying geology.

(笑)

And what's the coolest part of geology?

これはコスタリカにある ポアス火山の内側を撮したものです

Volcanoes.

火山の多くは

(Laughter)

海洋プレートが大陸プレートに ぶつかることでできます

This is looking inside the crater of Poás Volcano in Costa Rica.

海洋プレートが 大陸プレートの下に沈み込むとき

Many volcanoes on earth arise because an oceanic tectonic plate

濡れタオルを 絞ったときのように

crashes into a continental plate.

水や二酸化炭素 その他の物質が

As this oceanic plate subducts

絞り出されます

or gets moved underneath this continental plate,

沈み込み帯は地球深部への 入り口のようなもので

things like water and carbon dioxide and other materials

地表と地下の世界の間を 物質が行き来します

get squeezed out of it,

最近コスタリカの研究者から

like ringing a wet washcloth.

一緒に火山の調査をしようと 招待されて

So in this way, subduction zones are like portals into the deep earth,

もちろん応じました コスタリカは素敵なところだし

where materials are exchanged between the surface and the subsurface world.

沈み込み帯の上に 位置していますから

So I was recently invited by some of my colleagues in Costa Rica

私達には知りたいことがありました

to come and work with them on some of the volcanoes.

深く埋もれた 海洋プレートからの

And of course I said yes, because, I mean, Costa Rica is beautiful,

二酸化炭素が 出てくるのは

but also because it sits on top of one of these subduction zones.

火山からだけで

We wanted to ask the very specific question:

沈み込み帯全体に 分散していないのはなぜか？

Why is it that the carbon dioxide

微生物はそれに何か 関わりがあるのか？

that comes out of this deeply buried oceanic tectonic plate

この写真は ポアス火山の中にいる

is only coming out of the volcanoes?

私と共同研究者の ドナト・ジョヴァネッリです

Why don't we see it distributed throughout the entire subduction zone?

私達の脇にある湖は バッテリー液並の酸です

Do the microbes have something to do with that?

この写真を撮ったときに pHを測ったので分かります

So this is a picture of me inside Poás Volcano,

火口内で調査していて

along with my colleague Donato Giovannelli.

ふとコスタリカの研究者 カルロス・ラミレスに聞いてみました

That lake that we're standing next to is made of pure battery acid.

「これが今噴火し始めたら どうすればいいのかしら？」

I know this because we were measuring the pH when this picture was taken.

彼は「良い質問だね 簡単さ

And at some point while we were working inside the crater,

振り向いて 眺めを楽しめばいい」

I turned to my Costa Rican colleague Carlos Ramírez and I said,

(笑)

"Alright, if this thing starts erupting right now,

「それが最後の眺めになるから」

what's our exit strategy?"

(笑)

And he said, "Oh, yeah, great question, it's totally easy.

ちょっと大袈裟に 聞こえるかもしれませんが

Just turn around and enjoy the view."

私があの湖の脇にいた54日後に

(Laughter)

こんなことがありました

"Because it will be your last."

(聴衆から驚きの声)

(Laughter)

びびりますよね？

And it may sound like he was being overly dramatic,

(笑)

but 54 days after I was standing next to that lake,

この火山では六十何年ぶりかの 大きな噴火で

this happened.

この映像のしばらく後に

Audience: Oh!

撮影していた カメラが吹き飛び

Freaking terrifying, right?

私達がサンプルを 取っていた湖は

(Laughs)

すっかり蒸発しました

This was the biggest eruption this volcano had had in 60-some-odd years,

ただ私達が火山の 中にいた日には

and not long after this video ends,

こういうことが 起きないだろうことは

the camera that was taking the video is obliterated

かなり確信がありました

and the entire lake that we had been sampling

コスタリカ火山・地震観測所 (OVSICORI) が

vaporizes completely.

注意深く火山活動を 監視していて

But I also want to be clear

その組織の科学者も あの日は同行していたからです

that we were pretty sure this was not going to happen

この火山の噴火は

on the day that we were actually in the volcano,

海洋プレートからの二酸化炭素が 出てくるところを見たければ

because Costa Rica monitors its volcanoes very carefully

火山を見ればよいことを 示しているようですが

through the OVSICORI Institute,

コスタリカに行くと

and we had scientists from that institute with us on that day.

火山の他にも 気持ちの良い小さな温泉が

But the fact that it erupted illustrates perfectly

そこらじゅうにあることに 気付きます

that if you want to look for where carbon dioxide gas

温泉の水の一部は

is coming out of this oceanic plate,

深く埋もれた海洋プレートから 沸き上がってきたものです

then you should look no further than the volcanoes themselves.

私達の仮説では

But if you go to Costa Rica,

二酸化炭素も一緒に 出てきているはずだけど

you may notice that in addition to these volcanoes

地中深くの何かが それを取り除いているんです

there are tons of cozy little hot springs all over the place.

それで私達は２週間 コスタリカ中を車で回って

Some of the water in these hot springs is actually bubbling up

見付けた温泉すべてから サンプルを取りました

from this deeply buried oceanic plate.

すごく大変でした

And our hypothesis was that there should be carbon dioxide

その後の２年間を 測定とデータ分析に費やしました

bubbling up with it,

科学者でない人のために 言いますと

but something deep underground was filtering it out.

大きな発見というのは

So we spent two weeks driving all around Costa Rica,

素敵な温泉や舞台の上にいるときに 起きるものではありません

sampling every hot spring we could find --

ごちゃごちゃした コンピューター画面と睨めっこし

it was awful, let me tell you.

難しい装置に取り組み

And then we spent the next two years measuring and analyzing data.

データに訳が分からなくなって

And if you're not a scientist, I'll just let you know that the big discoveries

スカイプで同僚に相談する中で 生まれるものです

don't really happen when you're at a beautiful hot spring

科学的発見というのも

or on a public stage;

地中深くの微生物みたいに すごくゆっくりとしたものなんです